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A study of intergranular cavity growth in Ag + 0.1% MgO at elevated temperatures

1979; University of Toronto Press; Volume: 27; Issue: 6 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(79)90197-4

1878-0768

T.G. Nieh, William D. Nix,

Aluminum Alloy Microstructure Properties

In a previous study by Goods and Nix, it was shown that implanted grain boundary cavities in Ag grow by a process controlled by surface self diffusion. Accordingly, any changes in the strength of the adjoining grains would not be expected to affect the rate of cavity growth. In the present work, grain boundary cavities were implanted in Ag + 0.1% MgO and their growth kinetics were studied under creep conditions. We show that the fine dispersion of MgO particles present in this material greatly strengthens the matrix and reduces the overall creep rate, as expected, but leaves the rate of cavity growth unchanged. It is concluded that the contributions to cavity growth by plastic flow are negligible and that the mechanisms of cavity growth in Ag and Ag + 0.1% MgO are the same. A model developed originally by Chuang and Rice accurately describes the kinetics of cavity growth in these materials. Une étude antérieure de Goods et Nix a montré que la croissance des cavités intergranulaires implantées dans Ag était contrôlée par l'autodiffusion superficielle. On s'attend donc à ce que des changements de la résistance mécanique des grains adjacents n'affectent pas la vitesse de croissance des cavités. Au cours de ce travail, nous avons implanté des cavités intergranulaires dans Ag + 0,1% MgO, et nous avons étudié la cinétique de leur croissance au cours du fluage. Nous montrons que la répartition des fines particules de MgO présentes dans ce matériau durcit notablement la matrice et diminue, comme on s'y attendait, la vitesse de fluage totale, mais qu'elle ne modifie pas la vitesse de croissance des cavités. Nous en déduisons que la contribution de l'écoulement plastique à la croissance des cavités est négligeable et que les mécanismes de croissance de ces cavités sont identiques dans Ag et dans Ag + 0,1% MgO. Un modèle, développé initialement par Chuang et Rice, permet de décrire avec précision la cinétique de croissance des cavités dans ces matériaux. In einer vorangegangenen Untersuchung von Goods und Nix wurde gezeigt, daβ in Korngrenzen in Ag eingebrachte Hohlräume mit einem durch Oberflächenselbstdiffusion kontrollierten Prozess wachsen. Dementsprechend ist nicht zu erwarten, daβ Änderungen in der Festigkeit angrenzender Körner die Wachstumsgeschwindigkeit der Hohlräume beeinfluβt. In der vorliegenden Arbeit wurden Hohlräume in Korngrenzen von Ag + 0,1% MgO eingeführt und deren Wachstumskinetik unter Kriechbedingungen untersucht. Wir ziegen. daβ die in diesem Material vorliegende Feindispersion von MgO-Teilchen die Matrix vorwiegend verfestigt und die Gesamtkriechrate wie erwartet reduziert, die Wachstumsgeschwindigkeit der Hohlräume jedoch nicht beeinfluβt. Es wird gefolgert, daβ plastisches Flieβen vernachlässigbar zum Hohlraumwachstum beiträgt und daβ die Mechanismen des Hohlraumwachstums in Ag und Ag + 0.1% MgO dieselben sind. Ein Modell, das ursprünglich von Chuang und Rice entwickelt worden ist. beschreibt die Kinetik des Hohlraumwachsens in diesen Materialien genau.