فهرست مطالب

فصلنامه مواد پیشرفته در مهندسی
سال سی و نهم شماره 3 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/10/24
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی برونی، احمد کرمانپور* صفحات 1-18

    در پژوهش حاضر، اثر نسبت Ta/W بر ساختار میکروسکوپی و خواص تنش گسیختگی سوپرآلیاژ پایه نیکل PWA1483 تک بلور بررسی شده است. بدین منظور، نمونه های سوپرآلیاژ تک بلور با نسبت های مختلف 0/75، 1، 1/3 و 1/5 از عناصر Ta و W به روش انجماد جهت دار بریجمن با شرایط انجمادی یکسان تحت سرعت کشش سه میلی متر بر دقیقه و شیب دمایی حدود هفت کلوین بر میلی متر ساخته شد. سپس نمونه ها تحت عملیات حرارتی پیرسازی استاندارد قرار گرفت. در ادامه بررسی های ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و خواص تنش گسیختگی در شرایط 248 مگاپاسکال بر 982 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش نسبت Ta/W اندازه و کسر حجمی تخلخل های میکروسکوپی کاهش یافته، اندازه رسوبات فاز گاماپرایم ریزتر شده و عمر تنش گسیختگی افزایش می یابد. نمونه با نسبت 1/5= Ta/W دارای کمترین اندازه تخلخل (18/2 میکرومتر) و بیشترین عمر تنش گسیختگی (حدود 34 ساعت) بود. همچنین نمونه با نسبت 1=Ta/W از نظر جنبه های ساختاری و رفتار خزشی، یکنواختی بیشتری نسبت به سایر نمونه ها نشان داد. به نظر می رسد فازهای فشرده توپولوژیکی (TCP) از نوع η عامل اصلی کاهش عمر تنش گسیختگی در این سوپرآلیاژ بوده و تشکیل حفره ها در داخل این فاز و یا فصل مشترک آن با زمینه، منشا شروع ترک و گسیختگی نمونه بوده است.

    کلیدواژگان: سوپرآلیاژ پایه نیکل تک بلور، PWA1483، خواص تنش گسیختگی، نسبت Ta، W، فازهای TCP روش بریجمن
  • عباس زمانی، محمدرضا لقمان استرکی*، سید رحمان حسینی، مظاهر رمضانی، امیر الحاجی صفحات 19-39

    هدف از این پژوهش، بررسی اثر دما، زمان، pH، غلظت عامل پوشاننده (مرکپتو استیک اسید)، نسبت مولی روی  به سلنیوم و نسبت مولی سلنیوم به عامل احیا کننده (سدیم بور هیدرید) بر ریخت، تحولات فازی و اندازه ذرات سلنید روی تهیه شده به روش هیدروترمال است. مشخصه یابی نانوذرات سلنید روی به روش های میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی، طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس، پراش سنجی پرتو ایکس، طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و آنالیز حرارتی انجام شد. نتایج طیف سنجی تفکیک انرژی نشان داد که نسبت درصد اتمی روی به سلنیوم در نانوذرات سلنید روی منتخب، 1:1 است و عناصر به صورت یکنواخت در نانوذرات توزیع شده اند. بر اساس نتایج طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و آنالیز حرارتی همزمان، عامل پایدار کننده مرکپتو استیک اسید به نانوذرات سلنید روی متصل و موجب پایداری نانوذرات شده است. در نهایت، با حداقل دما (130 درجه سانتی گراد) و زمان فراوری (15 ساعت)، کمترین مقدار عامل احیا کننده و عامل پوشاننده نسبت به پژوهش های قبلی؛ نانوذرات سلنید روی با اندازه ریز، توزیع اندازه باریک، ریخت کروی (متوسط اندازه حدود 20 نانومتر) و ساختار بلوری مکعبی به دست آمد.

    کلیدواژگان: نانوذرات سلنید روی، هیدروترمال، عامل پوشاننده، مرکپتو استیک اسید
  • محمد امامی*، شیگه ناری هایاشی صفحات 41-54

    رفتار اکسیداسیون فرسایشی آلیاژهای پایه نیکل محتوی مقادیر 7-0 درصد وزنی عنصر مولیبدن در شرایط احتراق زباله با بستر سیال مطالعه شد. برای این منظور، هوای فشرده داغ با نرخ جریان 25 لیتر بر دقیقه موجب برخورد ماسه سیلیسی داغ (700 درجه سانتی گراد) آغشته به 0/5 درصد وزنی نمک های کلریدی به نمونه ها به مدت 250 ساعت شد. با حذف عامل ساینده، رفتار اکسیداسیون دما بالای این آلیاژها نیز در اتمسفرهای هوا و هوا+کلر به مدت 100 ساعت در دماهای 520 و 560 درجه سانتی گراد بررسی شد. اندازه گیری افزایش وزن در اکسیداسیون و کاهش ضخامت در اکسیداسیون فرسایشی آلیاژها نشان داد که افزایش مقدار مولیبدن با کاهش سینتیک تشکیل لایه اکسیدی سطحی باعث بهبود مقاومت اکسیداسیون آلیاژ شد، اما در شرایط اکسیداسیون و سایش همزمان، نرخ اکسیداسیون کم آلیاژ حاوی 7 درصد وزنی مولیبدن منجر به زدوده شدن سریع لایه اکسیدی محافظ و کاهش مقاومت اکسیداسیون فرسایشی آلیاژ شد. تحت این شرایط نمونه حاوی 3 درصد وزنی مولیبدن کمترین نرخ زدایش را نشان داد. بررسی های میکروسکوپی و پراش پرتو ایکس تشکیل لایه های اکسیدی Cr2O3/NiCr2O4 را نشان داد. نمونه فاقد مولیبدن با کمترین مقاومت اکسیداسیون، تحت شرایط اکسیداسیون فرسایشی مقاومت بهتری از آلیاژهای با مولیبدن بالا نشان داد. با این حال نرخ اکسیداسیون بالا در این آلیاژ منجر به فقیر شدن شدید ناحیه زیرسطحی از عنصر کروم و اکسیداسیون داخلی آلیاژ شد.

    کلیدواژگان: اکسیداسیون فرسایشی دمابالا، آلیاژ پایه نیکل، عنصر مولیبدن، احتراق در بستر سیال
  • سجاد اصغری، عبدالمجید اسلامی*، ابوذر طاهری زاده، نوید سعیدی صفحات 55-71

    در این پژوهش، تاثیر حرارت ورودی جوش بر ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه فولادهای خط لوله API-B و API-X42هبررسی شد. ارزیابی ریزساختارها نشان داد که با افزایش حرارت ورودی فریت سوزنی در ریزساختار فلز جوش کاهش یافت، درحالی که مقادیر فریت ویدمن اشتاتن، فریت چندوجهی و فریت مرزدانه ای افزایش یافت. همچنین نتایج آزمون ریزسختی سنجی مشخص کرد که با افزایش حرارت ورودی جوش سختی فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت کاهش می یابد. نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش حرارت ورودی جوش شکست از فلز پایه API-B به منطقه متاثر از حرارت منتقل می شود. نتایج آزمون ضربه نیز مشخص کرد که با افزایش حرارت ورودی جوش افت شدید در انرژی ضربه منطقه متاثر از حرارت در هر دو طرف فلزات پایه رخ داد، که این ناشی از رشد بیش از حد اندازه دانه ها است.

    کلیدواژگان: فولادهای خط لوله، جوشکاری، حرارت ورودی، ریزساختار، خواص مکانیکی
  • سجاد ارجمند*، مجید طاووسی صفحات 71-96

    هدف از انجام پژوهش حاضر، ایجاد پوشش های کامپوزیتی حاوی ترکیب های بین فلزی Ti-Al-Nنبر سطح زیرلایه تیتانیم خالص به منظور ارتقای خواص سطحی آن است. در این ارتباط عملیات پوشش دهی با استفاده از فرایند قوس تنگستن-گاز محافظ و با بهره گیری از سیم جوش آلومینیم 1100 در دو محیط آرگون و آرگون حاوی نیتروژن انجام شد. بررسی های فازی و ساختاری نمونه ها توسط دستگاه پراش سنج پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. مقدار سختی و رفتار خوردگی پوشش های حاصل نیز به ترتیب توسط دستگاه سختی سنج (ویکرز) و پتانسیواستات مقایسه شد. نتایج حاصل حکایت از امکان ایجاد ساختار کامپوزیتی حاوی ترکیب های بین فلزی Ti3Al  وTi3Al2N2 ،Al3Tiنبر سطح زیرلایه تیتانیم دارد. کمترین میزان فازهای ترد و عیوب جوش در شرایط پوشش دهی با استفاده از گاز آرگون در فصل مشترک اتصال بین تیتانیم و پوشش قابل حصول است. اگرچه با انجام جوشکاری در حضور نیتروژن در گاز محافظ، عیوب ساختاری جوش مانند تخلخل و غیریکنواختی افزایش می یابد، پوشش های حاصل در حضور این گاز از سختی بیشتر (بیش از 100 ویکرز) و مقاومت به خوردگی بالاتری (بیش از 2 برابر) در مقایسه با نمونه های حاصل تحت گاز محافظ آرگون برخوردار بودند.

    کلیدواژگان: پوشش کامپوزیتی، فرایند قوس تنگستن-گاز محافظ، ترکیب بین فلزی، خوردگی
  • فاطمه مصطفایی حیدرلو، مریم مرکباتی*، حسن بدری صفحات 97-113

    هدف از پژوهش حاضر، تعیین محدوده مناسب کارگرم سه فولاد کم آلیاژ کربن متوسط بر پایه Ni-Cr-Mo با استفاده از آزمایش های کشش گرم و پیچش گرم است. آزمایش کشش گرم در محدوده دمایی 850 تا 1150 درجه سانتی گراد با نرخ کرنش ثابت 0/1 بر سانتی متر تا وقوع شکست انجام شد. سپس رفتار سیلان، داکتیلیته گرم و تحولات ریزساختاری فولادها ارزیابی شد. آزمایش پیچش گرم در محدوده دمایی 780 تا 1200 درجه سانتی گراد در نرخ کرنش یک بر سانتی متر و کرنش 0/1 انجام و تاثیر عناصر تیتانیوم و نیوبیوم بر تنش سیلان متوسط و دمای توقف تبلور مجدد بررسی شد. نتایج آزمایش کشش گرم نشان داد، تبلور مجدد دینامیک مکانیزم غالب تغییر شکل در دماهای بالای 950 درجه سانتی گراد برای فولاد پایه و 1050 درجه سانتی گراد برای فولادهای میکروآلیاژی است. نتایج آزمایش پیچش گرم نشان داد دمای توقف تبلور مجدد برای فولاد پایه، فولاد حاوی تیتانیوم و فولاد حاوی نیوبیوم به ترتیب 1070، 1069 و 1116 درجه سانتی گراد است. درنهایت، محدوده مناسب تغییر شکل گرم برای دستیابی به خواص مکانیکی حداکثر برای فولاد پایه و فولاد حاوی تیتانیوم 1070-950 درجه سانتی گراد و برای فولاد حاوی نیوبیوم محدوده 1100-950 درجه سانتی گراد به دست آمد.

    کلیدواژگان: فولاد کم آلیاژ کربن متوسط، عناصر میکروآلیاژی، تغییر شکل گرم، تبلور مجدد دینامیک، دمای توقف تبلور مجدد
  • اشکان ذوالریاستین*، شیوا نوازنی، مجید رضایی آبادچی، نسترن ریاحی نوری صفحات 115-126

    در این مقاله، خواص الکتریکی و آب گریزی پوشش های سیلیکون رابری پخت شونده در دمای محیط(RTV) دوجزیی، بررسی شده و تاثیر افزودن آلومینیوم تری هیدرات (ATH)، روی این خواص بررسی شده است. به همین منظور، نانوکامپوزیت RTV-ATH به وسیله اختلاط فیزیکی ساخته شده و خواص الکتریکی (شامل ضریب تلفات عایقی، اتلاف دی الکتریک، استحکام دی الکتریک، مقاومت سطحی و حجمی) و آب گریزی آن با RTV خالص مقایسه شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که ثابت دی الکتریک RTV خالص از 3/11 به 4/13 در نمونه کامپوزیتی افزایش یافت. اتلاف دی الکتریک نمونه کامپوزیتی نسبت به نمونه خالص در حدود 06/0 افزایش ولی در مقابل استحکام دی الکتریک کامپوزیت RTV-ATH نسبت به RTV خالص در حدود چهار کیلو ولت بر میلی متر بهبود را نشان داد. همچنین حضور آلومینیوم تری هیدرات سبب افزایش مقاومت حجمی و کاهش مقاومت سطحی پوشش های کامپوزیتی شده است. از سوی دیگر با بررسی آب گریزی پوشش های خالص و کامپوزیتی به روش پاشش، تغییری در کلاس آب گریزی برای پوشش کامپوزیتی نسبت به RTV خالص مشاهده نشد و هر دو نمونه در کلاس آب گریزی HC2 مورد پذیرش استاندارد قرار داشتند. نمونه ها توسط آزمون های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی ساختاری شدند و وجود فازهای اصلی در آنها تایید شد.

    کلیدواژگان: سیلیکون رابر، آلومینیوم تری هیدرات، خواص الکتریکی، آب گریزی
  • محمدتقی اسدی خانوکی* صفحات 127-138

    در این تحقیق اثر دما و نرخ کرنش بر رفتار جریان مومسان شیشه فلز حجمی آلیاژ پایه زیرکونیم در حین آزمون خمش سه نقطه ای بررسی و ارتباط بین حساسیت به نرخ کرنش (m) و نوع جریان مطالعه شده است. بررسی منحنی های تنش- کرنش خمشی، نشان دهنده دو نوع جریان مضرس و غیرمضرس وابسته به دما و نرخ کرنش است. در دماهای بالای یک دمای بحرانی و یا نرخ های کرنش کمتر از یک حد بحرانی، جریان مضرس پدیدار می شود که ناشی از فعال شدن همزمان نواحی استحاله برشی (STZ) و فرایندهای آسایش ساختاری وابسته به زمان است. همچنین در دماهای بالاتر از 0/4 دمای انتقالی شیشه، m منفی و در زیر آن دما، m مثبت خواهد بود. دلیل منفی بودن m ، نبودن زمان کافی برای فعال شدن فرایندهای آسایش ساختاری در نرخ های کرنش بالا است که باعث افزایش حجم آزاد در نوارهای برشی و درنتیجه نرم شدن ماده می شود. مقایسه انرژی فعال سازی نواحی استحاله برشی و انرژی لازم برای شروع جریان مضرس نشان می دهد که این دو انرژی تقریبا با هم برابر بوده و ارتباط نزدیکی بین پدیده جریان مضرس و عملکرد نواحی استحاله برشی وجود دارد.

    کلیدواژگان: شیشه فلز حجمی، حساسیت به نرخ کرنش، ناحیه استحاله برشی، جریان مضرس، آسایش ساختاری
|
  • A. Borouni, A. Kermanpur* Pages 1-18

    In this study, the effect of Ta/W ratio on the microstructure and stress rupture properties of Ni-based single crystal (SX) superalloy PWA1483 was investigated. For this purpose, single crystal (SX) superalloys with different Ta/W ratios (0.75, 1.0, 1.32 and 1.5 in wt.%) were fabricated. The alloys were directionally solidified by Bridgman method under the same solidification condition at withdrawal velocity of 3 mm/min and thermal gradient of about 7 K/mm followed by standard age hardening heat treatment. Microstructural characterization was performed using optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The stress rupture properties were investigated at 982 °C and 248 MPa. The results showed that increasing the Ta/W ratio decreases the size and volume fraction of micro-pores together with the size of γchr('39') precipitates. Hence, the stress rupture life increased. The superalloy with Ta/W ratio of 1.5 showed the minimum size of micro-porosity (18.2 μm) and the maximum stress rupture life (~34 h). The superalloy with Ta/W ratio of 1 showed the most uniform microstructure and creep behavior. It seems that the presence of topologically closed packed (TCP) η-phases is the main reason for stress rupture life decrease in SX superalloy as micro-pores initiated from TCP phases or the TCP/matrix interfaces.

    Keywords: Single crystal Ni-based superalloy, PWA1483, Stress rupture properties, Ta, W ratio, TCP phases, Bridgman method
  • A. Zamani, M. R. Loghman Estraki*, S. R. Hosseini, M. Ramezani, A. Al Haji Pages 19-39

    The aim of the study was to investigate the effect of temperature, time, pH, capping agent concentration (mercaptoacetic acid), Zn to Se and Se to reducing agent (NaBH4) mole ratios on morphology, phase developments and size of zinc selenide nanoparticles prepared by hydrothermal method. Characterization of zinc selenide nanoparticles was performed by Field Emission Electron Microscopy (FESEM), Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDS), X-ray Diffraction (XRD), Induced Coupled Plasma Spectrometry (ICP), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and Simultaneous Thermal Analysis (STA). The results of EDS showed that the ratio of atomic percentage of Zn to Se in the optimized zinc selenide nanoparticles is 1: 1 and elements are evenly distributed in the nanoparticles. Based on the results of FTIR and STA thermal analyses, MAA as the stabilizing agent binds to and stabilizes zinc selenide nanoparticles. Finally, fine nanoparticles of zinc selenide with narrow size distribution, spherical shape and cubic crystal structure were obtained at the minimum temperature (130 °C) and processing time (15 hours) with the least amount of reducing and capping agents compared to previous researches.

    Keywords: Zinc selenide nanoparticles, Hydrotermal, Coating agent, MAA
  • M. Emami*, S. Hayashi Pages 41-54

    High-temperature erosion-oxidation behavior of nickel-based alloys containing 0-7 wt.% Mo in fluidized bed waste incineration conditions was studied. A stream of hot condensed air with a flow rate of 25 L/min caused hot silica sand (700 °C) mixed with 0.5 wt.% of chloride salts to hit the specimens for 250 h. By removing the erosive factor, the high-temperature oxidation behavior of the alloys in air and air-chlorine atmospheres was studied at 520 and 560 °C for 100 h. Mass gain measurement due to oxidation followed by thickness loss measurement in the erosion-oxidation tests showed that an increased Mo content led to improved oxidation resistance as a result of reduced scaling rate. However, under simultaneous oxidation and erosion conditions, the lower oxidation rate of the alloy with 7 wt.% Mo caused rapid removal of the protective scale and a reduction in erosion-oxidation resistance of the alloy. Under these conditions, the alloy with 3 wt.% Mo showed the smallest removal rate. Microscopic observations and XRD analysis confirmed formation of Cr2O3/NiCr2O4 scales on the surface.  Mo-free alloy with lowest oxidation resistance showed a higher erosion-oxidation resistance. However, the high oxidation rate of this alloy led to a severe Cr-depletion and internal oxidation in subsurface region.

    Keywords: High-temperature erosion-oxidation, Ni-based alloy, Element molybdenum, Fluidized bed incineration
  • S. Asghari, A. M. Eslami*, A. Taheri Zadeh, N. Saeidi Pages 55-71

    In this study, the effect of welding heat input on microstructure and mechanical properties of dissimilar joints of API-X42 and API-B pipeline steels was investigated. Evaluation of the microstructures showed that increasing the welding heat input decreased acicular ferrite in weld metal microstructure, while amount of Widmanstatten ferrite, polygonal ferrite and grain boundary ferrite increased. Also, results of microhardness test showed that by increasing the heat input, hardness of weld metal and the heat affected zone decreased. Tensile test results showed that as the heat input increased, fracture transferred from base metal of API-B to the heat affected zone. Impact test results also showed that increasing the welding heat input could sharply drop the impact energy of the heat affected zone for both base metals due to extensive grain growth.

    Keywords: Pipeline steels, Welding, Heat input, Microstruture, Mechanical properties
  • S. Arjmand*, M. Tavoosi Pages 71-96

    The present work aims to modify surface properties of pure Ti by development of Ti-Al-N intermetallic composite coatings. In this regard, tungsten inert gas (TIG) cladding process was carried out using Al 1100 as filler rod with Ar and Ar+N2 as shielding gases. Phase and structure of the samples were investigated by X-ray diffraction (XRD) technique, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). Hardness values and corrosion behavior of the obtained coatings were also compared using Vickers microhardness tester and potentiostat, respectively. The results showed that composite structure containing Al3Ti, Ti3Al2N2 and Ti3Al intermetallic compounds could be formed on the surface of pure Ti. Amounts of brittle phases and welding defects at the titanium-coating interface were least by welding under pure Ar shielding. Despite the increasing amount of structural defects such as porosity and non-uniformity under Ar+N2 shielding, the prepared coatings had higher hardness (more than 100 HV) and corrosion resistance (more than twice) compared with those obtained under Ar shielding.

    Keywords: Composite coating, TIG process, Intermetallic compound, Corrosion
  • F. Mostafaee Heydarloo, M. Morakabati*, H. Badri Pages 97-113

    The aim of this study was to investigate the suitable temperature range for hot deformation of three medium carbon Ni-Cr-Mo low alloy steels by hot tensile and hot torsion tests. Hot tensile tests were carried out in the te,prature range of 850-1150°C at a constant strain rate of 0.1 s-1 until fracture. Then, the tensile flow behavior, hot ductility and microstructural evolution of the steels were studied. Hot torsion tests were performed in the temperature range of 1200-780°C at strain of 0.1 with strain rate of 1s-1. The effect of titanium and niobium on the mean flow stress and the non-recrystallization temperature were investigated. The tensile test results showed that dynamic recrystallization was the dominant mechanism at temperatures above 950°C in the base steel and temperatures above 1050°C in the microalloyed steels. The results of hot torsion tests showed that the non-recrystallization temperatures of the base, Ti containing and Nb containing steels were 1070°C, 1069°C and 1116°C, respectively. Finally, the suitable hot deformation temperature range to achieve optimum mechanical properties in the base and Ti containing steels obtained as 950-1070°C and that of Nb containing steel obtained as 950-1100°C.

    Keywords: Medium Carbon Low alloy Steel, Microalloying Elements, Hot Deformation, Dynamic Recrystallization, Non-Recrystallization Temperature
  • A. Zolriasatein*, S. Navazani, M. Rezaei Abdadchi, N. Riahi Noori Pages 115-126

    In this paper, the effect of adding aluminum trihydrate (ATH) on electrical (including dielectric constant, dielectric loss and strength, volume and surface resistivity) and hydrophobic properties of two-part room temperature volcanized (RTV) silicone rubber resin coatings were investigated. For this purpose, the RTV-ATH nanocomposite was made by physical mixing and its electrical and hydrophobic properties were compared with those of pure RTV. The results showed an increase in the dielectric constant (from 3.11 to 4.13), the dielectric loss (by ~ 0.06) and the dielectric strength (by ~ 4 KV/mm) of the RTV-ATH composite compared to the pure RTV. Moreover, ATH increased volume resistivity and reduced the surface resistivity of composite coatings. On the other hand, by spraying of coatings, no improvement in the hydrophobicity class of composite coating compared to pure RTV was observed and both samples were standardized in the HC2 standard class. Structural analysis of samples was performed by X-ray diffraction, optical microscopy and scanning electron microscopy and the presence of the main phases in them was confirmed.

    Keywords: Silicon rubber (RTV), Aluminum trihydrate (ATH), Electrical properties, Hydrophobicity
  • M. T. Asadi Khanouki* Pages 127-138

    In this study, the influence of temperature and strain rate on plastic flow of a Zr-based bulk metallic glass (BMG) during the three-point bending test was studied to find a correlation between strain rate sensitivity (m) and flow behavior. The flexural stress-deflection curves revealed two distinct types of dynamics, serrated and non-serrated flow, related to temperature and strain rate. The serrated flow which appeared at temperatures higher than a critical value or strain rates lower than a critical value, was simultaneously due to activation of shear transformation zones (STZs) and time-dependent structural relaxations. Further results indicated negative and positive values of m at temperatures above and below 0.4 Tg, respectively. The main reason for negative strain rate sensitivity was insufficient time of structural relaxation at high strain rates which lead to generation of free volume inside shear bands making the BMG softer. Comparison of STZ activation energy with activation energy for the onset of serration indicated almost equal values and there was a close relationship between serrated flow and STZ operation.

    Keywords: Bulk metallic glass, Strain rate sensitivity, Shear transformation zone, Serrated flow, Structural relaxation