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Asymmetry of plastic flow in Ni3Ga single crystals

1987; University of Toronto Press; Volume: 35; Issue: 7 Linguagem: Francês

10.1016/0001-6160(87)90133-7

1878-0768

S. S. Ezz, D. P. Pope, V. Vítek,

Magnetic Properties and Applications

Flow stress measurements were performed on single crystalline Ni3Ga samples in tension and compression. The measurements were made as a function of temperature, orientation and sense of the applied stress. The critical resolved shear stress (CRSS) on the (111) [1̄01] slip system is found to depend not only on temperature and orientation, but also on the sense of the applied stress (i.e. a tension/compression flow stress asymmetry exists). The TK model [Takeuchi and Kuramato, Acta metall. 21, 415 (1973)] is shown to fail, particularly for tensile tests. The predictions of the LCP model [Lall, Chin and Pope, Metall. Trans. 10A, 1323 (1979)] and the PPV theory [Paidar, Pope and Vitek, Acta metall. 32, 435 (1984)] were also compared to the results obtained in this study. It is shown that the tension/compression asymmetry does not disappear for samples oriented on the [012]-[1̄03] great circle as the LCP model predicts, but rather it disappears at orientations betweeen this boundary and [001], as the PPV theory predicts. Also, samples oriented near [011] show the largest asymmetry with the compressive CRSS exceeding the tensile CRSS by as much as 60%. The tension/compression flow stress asymmetry is proportional to the tension/compression peak temperature difference. The peak temperature in tension is greater than that in compression when the compressive CRSS exceeds the tensile CRSS and vice versa. Nous avons mesuré la contrainte d'écoulement dans des échantillons monocristallins de Ni3Ga déformés en traction et en compression, en fonction de la température, de l'orientation et du sens de la contrainte appliquée. La cission critique réduite (CCR) dans le système de glissement (111)-[1̄01] dépend non seulement de la température et de l'orientation, mais aussi du sens delà contrainte appliquée (ce qui veut dire qu'il existe une asymétrie de la contrainte d'écoulement traction/compression). Nous montrons que le modèle TK [Takeuchi et Kuramoto, Acta metall. 21, 415 (1973)] ne convient pas, surtout pour les essais de traction. Nous avons également comparé les prédictions du modèle LCP [Lall, Chin et Pope, Metall. Trans. 10A, 1323 (1979)] et la théorie PPV [Paidar, Pope et Vitek, Acta metall. 32, 435 (1984)] aux résultats obtenus au cours de cette étude. Nous montrons que l'asymétrie traction/compression ne disparaît pas pour les échantillons orientés sur le grand cercle [012]-[1̄13] comme le prévoit le modèle LCP, mais par contre qu'elle disparaît pour les orientations comprises entre cette limite et [001], comme le prévoit la théorie PPV. En outre, les échantillons d'orientation proche de [011] présentent l'asymétrie la plus importante, avec une cission critique réduite en compression qui peut dépasser de 60% la cission critique réduite en traction. L'asymétrie de la contrainte d'écoulement en traction et en compression est proportionnelle à la différence des températures des pics de traction et compression. La température du pic en traction est supérieure à température du pic en compression quand la CCR en compression dépasse la CCR en traction, et vice versa. Die Flieβspannung von einkristallinen Ni3Ga-Proben wurde in Zug und Druck gemessen. Die Messungen wurden in Abhängigkeit von Temperatur, Orientierung und Richtung der angelegten Spannung durchgeführt. Die kritische Flieβspannung des Gleitsystems (111) [1̄01] hängt nicht nur von Temperatur und Orientierung, sondern auch von der Richtung der angelegten Spannung ab (d.h., es gibt eine Zug-Druck-Flieβspannungsasymmetrie). Das TK-Modell [Takeuchi und Kuramoto, Acta metall. 21, 415 (1973)] trifft, wie gezeigt wird, nicht zu, insbesondere nicht für den Zugversuch. Die Voraussagen des LCP-Modelles [Lall, Chin und Pope, Metall. Trans. 10A, 1323 (1979)] und die Theorie von PPV [Paidar, Pope und Vitek, Acta metall. 32, 435 (1984)] werden auch mit den erhaltenen Ergebnissen verglichen. Es wird gezeigt, daβ die Zug-Druck-Asymmetrie bei Proben, deren Orientierung auf dem Groβkreis durch [012] und [1̄13] liegt, nicht verschwindet, wie es die LCP-Theorie voraussagt, sondern eher bei Orientierungen zwischen dieser Grenze und [001] verschwindet, wie es die PPV-Theorie voraussagt. Auβerdem zeigen die Proben mit einer Orientierung nahe bei [011] die gröβte Asymmetrie, wobei die kritische Flieβspannung bei Druck die bei Zug um 60% überschreitet. Die Druck-Zug-Asymmetrie der Flieβspannung ist proportional zum Unterschied der Maximaltemperaturen bei Zug und Druck. Die Maximaltemperatur im Zugversuch ist höher als die im Druckversuch, wenn die kritische Flieβspannung im Druck diejenige im Zug übersteigt; das umgekehrte gilt auch.