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The Portevin-Le Chatelier effect in an Al-Mg-Si alloy

1971; University of Toronto Press; Volume: 19; Issue: 5 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(71)90170-2

1878-0768

P.G. McCormick,

Metallurgy and Material Forming

The nature of the Portevin-Le Chatelier effect in an Al-Mg-Si alloy was investigated. At high strain rates, ε > 10−3 min−1, and room temperature, the periodic locking form of serrated flow was observed, which resulted from repeated Lüder's band initiation and propagation along the specimen gauge length. Each Lüder's band was found to initiate in the same region of the specimen and propagate along the gauge length in the same direction. Measurements of the Lüder's strain, εL, indicated that εL was proportional to the total strain and independent of the strain rate. Both εL and the Lüder's flow stress were observed to increase along the gauge length. The resulting strain gradient along the specimen increased linearly with strain. Measurements of the temperature and strain rate dependence of the critical strain for serrated flow, εc, yielded an activation energy of 0.64 eV and a strain exponent of 1.6 in the Ham-Jaffrey equation. At low strain rates unlocking serrations were observed, which were characterized by a negative strain rate dependence of εc. L'auteur a étudié la nature de 1'effet Portevin—Le Chatelier dans un alliage Al—Mg—Si. Pour des vitesses de déformation élevées, ε > 10−3 min−1, à temperature ambiante, l'auteur a observé la forme périodique de la courbe hachurée qui résulte de la formation répétée des bandes de Lüder et de leur propagation sur la longueur de l'échantillon calibré. Chaque bande de Lüder semble se former dans la même région de l'échantillon et se propager sur sa longueur dans la même direction. Des mesures de la déformation de Lüder, εL, montrent que εL est proportionnelle ä la déformation totale et indépendante de la vitesse de déformation. Les auteurs ont observé que εL et la contrainte de Lüder augmentent en même temps sur toute la longueur de l'échantillon calibré. Le gradient de déformation résultant le long de léchantillon augmente linéairement avec la déformation. Des mesures de la variation de la déformation critique εc avec la température et la vitesse de déformation pour la courbe de traction hachurée, donnent une énergie d'activation de 0,64 eV et un exposant de la déformation de 1,6 dans l'équation de HamJaffrey. Pour les vitesses de déformation faibles, les auteurs ont observé des hachures non périodiques, caractérisées par une variation négative de εc avec la vitesse de déformation. Die Natur des Portevin-Le Chatelier-Effektes in einer Al-Mg-Si-Legierung wurde untersucht. Bei hohen Dehngeschwindigkeiten (ε > 10−3 min−1) und bei Raumtemperatur wurde die periodische Blockierung des diskontinuierlichen Flieβens beobachtet, die eine Folge der wiederholten Lüdersbandbildung und -ausbreitung entlang der Probe war. Alle Lüdersbänder entstanden in demselben Probenbereich und breiteten sich in derselben Richtung entlang der Probe aus. Messungen der Lüdersbanddehnung εL ergaben, daβ εL proportional zur Gesamtdehnung und unabhängig von der Dehngeschwindigkeit war. Sowohl εL als auch die Lüders-Flieβspannung nahmen entlang der Probe zu. Der sich daraus ergebende Gradient der Dehnung entlang der Probe nahm linear mit der Dehnung zu. Messungen der Abhängigkeit der kritischen Dehnung für diskontinuierliches Flieβen, εc, von der Temperatur und Dehngeschwindigkeit ergaben eine Aktivierungsenergie von 0,64 eV und einen Spannungsexponenten in der Ham-Jaffrey-Gleichung von 1,6. Bei kleinen Dehngeschwindigkeiten wurden Losreiβprozesse beobachtet, die durch eine negative Abhängigkeit der Gröβe εL von der Dehngeschwindigkeit charakterisiert waren.