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Generation of large prismatic dislocation loops at inclusions in crystals

1973; Wiley; Volume: 15; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210150230

1521-396X

J. W. Matthews,

Microstructure and mechanical properties

Two mechanisms for the generation of large climb loops at precipitates or inclusions are proposed. Both begin with the nucleation of a small prismatic loop. In one the small loop lies immediately outside the precipitate particle and its plane is perpendicular to the precipitate–matrix interface nearby. The dilations associated with the precipitate and the dislocation loop have the same sign. In the other, the small loop lies either inside the precipitate or in the interface between precipitate and matrix. The dilations associated with the precipitate and dislocation loop have the opposite sign. If conditions are suitable the small prismatic loops may grow by climb until they are much larger than the precipitates or inclusions responsible for them. The final configurations are the same as those observed in gadolinium–gallium garnet and in quenched aluminum–magnesium alloys. The mechanisms indicate that highly stressed precipitates or inclusions aid the precipitation of both vacancies and interstitial atoms. This is so whether the precipitates or inclusions are dilated or compressed by the matrix. Es werden zwei Mechanismen zur Erzeugung großer kletternder Versetzungsringe an Ausscheidungen oder Einschlüssen vorgeschlagen. Beide beginnen mit der Keimbildung eines kleinen prismatischen Ringes. In einem Falle befindet sich der kleine Ring unmittelbar außerhalb der Ausscheidung und seine Ebene ist senkrecht zur Grenzfläche zwischen Ausscheidung und Matrix. Die mit der Ausscheidung und mit dem Versetzungsring verknüpften Dilatationen haben entgegengesetzte Vorzeichen. In dem anderen Falle befindet sich der kleine Ring entweder innerhalb der Ausscheidung oder in der Grenzfläche zwischen Ausscheidung und Matrix. Die mit der Ausscheidung und mit dem Versetzungsring verknüpften Dilatationen haben entgegengesetzte Vorzeichen. Unter günstigen Bedingungen können die kleinen prismatischen Ringe durch Klettern wachsen bis sie viel größer sind als die Ausscheidungen oder Einschlüsse, von welchen sie ausgegangen sind. Die Endkonfigurationen entsprechen den in Gadolinium–Gallium-Garnet und in abgeschreckten Aluminium–Magnesium-Legierungen beobachteten Versetzungsanordnungen. Die Mechanismen zeigen, daß Ausscheidungen und Einschlüsse unter hohen Spannungen sowohl die Ausscheidung von Leerstellen als auch Zwischengitteratomen erleichtern, unabhängig davon, ob die Ausscheidungen oder Einschlüsse von der Matrix gedehnt oder komprimiert werden.