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Electron microscopy of H.C.P. cobalt at various temperatures

1985; University of Toronto Press; Volume: 33; Issue: 7 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(85)90240-8

1878-0768

Christoph K. Hitzenberger, H. P. Karnthaler, A. Korner,

Advanced ceramic materials synthesis

In undeformed h.c.p. Co a large density of grown-in dislocations and stacking faults is observed at room temperature. They lie on basal planes and are formed during the phase transformation when growing the single crystals. The density of Il, faults is by about two orders of magnitude larger than the density of E faults. In-situ experiments are used to determine the stacking fault energy γ of I2 faults as a function of temperature. In bright field images the asymmetric splitting of glide dislocations is studied, which lie inclined to the foil; from this splitting the value of γ is deduced. The experimental results show that γ decreases with increasing temperature yielding a value of γ = 3.0 ± 1.5mJ/m2 at 425°C, and that an increasing number of dislocations, indicating γ ≤ 0, is observed in the temperature range 430–450°C. The transformation on heating of the bulk specimen occurs at 433 ± 5°C. The very low value of γ which is found near the transformation temperature agrees very well with theory. This is contrary to previous results where even at 500°C the value of γ did not drop below 15mJ/m2. On observe à la température ambiante, dans le Co b.c. non déformé, une forte densité de dislocations et de défauts d'empilement. Ils sont situés dans les plans de base et se forment pendant la transformation de phases au cours de la croissance des monocristraux. La densité de défauts Il est plus grande d'environ deux ordres de grandeur que la densité de défauts E. Nous avons déterminé à l'aide d'expériences in situ l'énergie de défaut d'empilement γ des fautes I2 en fonction de la température. Nous étudions la dissociation dissymétrique des dislocations glissiles en champ clair; nous en déduisons la valeur de γ. Nos résultats expérimentaux montrent que γ diminue lorsqu'on augmente la température, ce qui conduit à une valeur γ = 3,0 ± 1,5 mJ/m2 à 425°C, et que l'on observe un nombre croissant de dislocations entre 430 et 450° C, ce qui montre que γ ≤ 0. La transformation au cours du chauffage d'un échantillon massif se produit à 433 ± 5°C. La très faible valeur de γ que l'on trouve au voisinage de la température de transformation, est en très bon accord avec la théorie. Ceci est contraire à des résultats antérieurs dans lesquels même à 500°C la valeur de γ ne tombait pas au-dessous de 15mJ/m2. In unverformtem h.d.p. Co wird bei Raumtemperatur eine hohe Dichte eingewachsener Versetzungen und Stapelfehler beobachtet. Sie liegen in Basisebenen und entstehen während der Phasenumwandlung bei der Einkristallherstellung. Die Dichte der Il-Fehler ist um ungefähr zwei Gröβenordnungen höher als die Dichte der E-Fehler. Durch in-situ -Experimente wird die Stapelfehlerenergie γ der I2-Fehler als Funktion der Temperatur bestimmt. In Hellfeldbildern wird die asymmetrische Aufspaltung von Gleitversetzungen, die geneigt in der Folie liegen, untersucht und aus dieser Aufspaltung der Wert von γ bestimmt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, daβ γ mit steigender Temperatur abnimmt und bei 425°C den Wert γ = 3.0 ± 1.5mJ/m2 erreicht. Eine zunehmende Zahl von Versetzungen, die γ≤ 0 ergeben, wird im Temperaturbereich 430 bis 450°C beobachtet. Beim Aufheizen der massiven Probe findet die Umwandlung bei 433 ± 5°C statt. Der sehr niedrige Wert von γ nahe der Umwandlungstemperatur stimmt sehr gut mit der Theorie überein. Dies steht im Gegensatz zu früheren Ergebnissen, in denen γ sogar bei 500°C nicht unter 15mJ/m2 absank.