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Martensitic transformation in zirconium-niobium alloys

1971; University of Toronto Press; Volume: 19; Issue: 12 Linguagem: Italiano

10.1016/0001-6160(71)90068-x

1878-0768

S. Banerjee, R. Krishnan,

Nuclear Materials and Properties

Two types of martensite morphologies have been obtained in zirconium and zirconium-niobium alloys containing up to 5.5 wt.% niobium. The massive martensite of pure zirconium and alloys containing less than 0.8 wt.% niobium, shows twin free martensite plates whereas the acicular martensite plates are internally twinned predominantly on {1011} planes. Other inhomogeneous shear systems like {101̄1} 〈1̄1̄23〉 slip and {112̄2}〈1̄1̄23〉 twin have also been found to be operative. Evidences for additional inhomogeneous shear inside thick twin bands have also been found. Simultaneous occurrence of both (2̄112) twinning and (1̄101) slip along the common direction [21̄1̄3] provide another example of multiple shear inhomogeneous deformation. The habit plane determinations of these alloys indicate that the {334}β habit, already reported for pure zirconium, remains unaltered with the addition of niobium. This is to be expected because the principal lattice strains do not change appreciably with niobium addition. Deux types de morphologie martensitique ont été obtenus dans le zirconium et les alliages zirconiumniobium contenant jusqu'à 5,5% en poide de niobium. La martensite en amas du zirconium pur et des alliages contenant moins de 0,8% en poids de niobium présente des plaquettes de martensite non mâclée alors que les plaquettes de martensite en aiguilles présentent des mâcles internes surtout sur les plans {101̄1}. D'autres systèmes actifs de cisaillement non homogène comme le glissement {101̄1} 〈1̄1̄23〉 et la mâcle {112̄2} 〈1̄1̄23〉 ont été observés également. Les auteurs ont mis en évidence un cisaillement non homogène additionnel à l'intérieur de bandes de mâcles épaisses. L'apparition simultanée de mâclage (2̄112) et de glissement (1̄101) le long de la direction commune [21̄1̄3] est encore une preuve de déformation non homogène par cisaillement multiple. Les déterminations du plan d'accolement pour ces alliages montrent que l'accotement {334}β observé pour le zirconium pur reste le même après addition de niobium. Ceci était à prévoir puisque les déformations du réseau ne changent pas de façon notable avec une addition de niobium. In Zirkon und Zirkon-Niob-Legierungen mit bis zu 5,5 Gew.% Niob wurden zwei Typen der Martensitmorphologie beobachtet. Der massive Martensit in reinem Zirkon und in Zirkon-Legierungen mit weniger als 0,8 Gew.%Niob zeigt zwillingsfreie Martensitplatten; nadeiförmige Martensitplatten dagegen enthalten vorwiegend auf {101̄1}-Ebenen innere Zwillinge. Auch andere inhomogene Schersysteme, wie {101̄1}〈1̄1̄23〉-Gleitung und {112̄2}〈1̄1̄23〉-Gleitung wurden betätigt. Auβerdem wurden Hinweise auf zusätzliche inhomogene Scherungen im Inneren dicker Zwillingsbänder gefunden. Das gleichzeitige auftreten sowohl von (2̄112)-Zwillingsbildung und (1̄101)-Gleitung entlang der gemeinsamen Richtung [21̄1̄3] sind ein weiteres Beispiel für inhomogene Verformung durch mehrfache Scherung. Die Bestimmung der Habitusebenen dieser Legierungen deutet darauf hin, daβ die bereits für Zirkon gefundene {334}β-Habitusebene sich durch Zugabe von Niob nicht ändert. Das wird auch erwartet, weil sich die wesentlichen Gitterverschiebungen durch Zugabe von Niob nicht stark ändern.