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Quantitative analysis of solution hardening in selected copper alloys

1987; University of Toronto Press; Volume: 35; Issue: 11 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(87)90267-7

1878-0768

Th. Wille, Walter Gieseke, Christoph Schwink,

Electronic Packaging and Soldering Technologies

Systematic investigations of substitutional solution hardening are reported for f.c.c. systems particularly suited for a quantitative analysis with the Fleischer-Friedel theory. The application of a physically founded potential function for the interaction of glide barriers with edge dislocations proves as important. For CuGe and CuMn, the latter system satisfying best the requirements of theory, thermodynamic parameters for dislocation glide are determined with high reliability by an iterative procedure jointly analysing τ0(T)- andV(T)-data. Density and distance of the discrete glide barriers are deduced and arguments put forward that mainly doublets (CuMn) and triplets (CuGe) represent the effective glide barriers in these systems. Low temperature anomalies (inertial and quantum effects), an athermal stress component of the crss, the concentration dependence of effective stress at T = 0, the stress dependence of activation volume and the stress equivalence are discussed. Nous présentons les résultats d'études systématiques réalisées sur le durcissement par mise en solution de substitution dans le cas de systèmes cfc particulièrement bien adaptés à une analyse quantitative avec la théorie de Fleischer et de Friedel. L'application d'une fonction de potentiel physiquement fondée pour décrire l'interaction des barrières de glissement avec les dislocations coins s'avère importante. Pour CuGe et CuMn (le second système satisfaisant mieux les conditions de la théorie), nous déterminons de façon très sûre les paramètres thermodynamiques du glissement des dislocations à l'aide d'une procédure intérative qui analyse à la fois les données τ0(T) et V(T). Nous en déduisons la densité et l'espacement des barrières individuelles de glissement, et nous montrons que ce sont principalement des doublets (CuMn) et des triplets (CuGe) qui constituent les barrières efficaces dans ces systèmes. Nous discutons les anomalies observées à basse température (effets quantiques et inertiels), une composante athermique de la cission critique réduite, l'influence de la concentration sur la contrainte effective à T = 0, l'influence de la contrainte sur le volume d'activation, et l'équivalence de la contrainte. Es wird über systematische Untersuchungen der Mischkristallhärtung von k.f.z. Legierungen berichtet, die die Voraussetzung für eine quantitative Analyse mit der Fleischer-Friedel Theorie besonders gut erfüllen. Die Verwendung einer physikalisch begründeten Beziehung für den Gesamtverlauf des Potentials der Gleitbarrieren erweist sich als wichtig. Die thermodynamischen Parameter werden für Legierungen aus CuMn, das am besten geeignete System, und aus CuGe mit hoher Zuverlässigkeit aus einem iterativen Verfahren ermittelt, bei dem kritische Schubspannung τ0(T) und Aktivierungsvolumen V(T) gekoppelt ausgewertet werden. Dichte und mittlerer Abstand der Gleitbarrieren werden abgeleitet, und es wird näher begründet, daβ wahrscheinlich Mn-Paare und Ge-Tripel im wesentlichen die effektiven Barrieren darstellen. Ferner wird näher eingegangen auf die athermische Spannungskomponente der kritischen Schubspannung, die Tieftemperaturanomalien (Trägheits- und Quanteneffekte), die Konzentrationsabhängigkeit der effektiven Spannung bei T = 0, die Spannungsabhängigkeit des Aktivierungsvolumens und auf die Regel der Spanungsäquivalenz.