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Cyclic hardening of magnesium single crystals

1978; University of Toronto Press; Volume: 26; Issue: 7 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(78)90139-6

1878-0768

R. Kwadjo, L. M. Brown,

Metal and Thin Film Mechanics

Single crystals of magnesium oriented for (001) [1̄21̄0] slip were fatigued in axial push-pull at constant plastic strain amplitude at 78 K and at room temperature. The room temperature hardening curve of magnesium can be divided into three stages based on the hardening rate. The 78 K hardening curve has only two stages. The prominent dislocation structure in the fatigued specimens observed by transmission electron microscopy and etching is a wall form. The average wall spacing depends markedly on temperature, and is 8 and 2 μm at room temperature and 78 K respectively. Basal loops with stacking fault as well as rows of loops paralled to the primary Burgers vector were observed in all specimens fatigued beyond a cumulative strain of 100 at room temperature. These loops were not observed at 78 K, and are thought to be responsible for the third stage of the room temperature hardening curve. On a déformé en fatigue axiale des monocristaux de magnésium orientés (001) [1̄21̄0], l'amplitude de déformation plastique étant constante, à 78 K et à l'ambiante. La courbe de durcissement à l'ambiante du magnésium peut-être divisée en trois régions, selon le taux de durcissement. La courbe de durcissement à 78 K ne présente que deux régions. La structure de dislocation principale dans les échantillons ayant subi un essai de fatigue, telle qu'on l'observe par microscopie électronique et par attaque, est une structure de parois. L'espacement moyen des parois dépend fortement de la température; il vaut respectivement 8 et 2 μm. à l'ambiante et à 78 K. On a observé des boucles fautées dans le plan de base, ainsi que des rangées de boucles parallèles au vecteur de Burgers primaire, dans tous les échantillons pour lesquels la déformation cumulée à la fatigue dépassait 100 à l'ambiante. On n'observait pas ces boucles à 78 K, de sorte qu'on pense qu'elles sont responsables du troisième stade de la courbe de durcissement à l'ambiante. Magnesiumeinkristalle, orientiert für Gleitung in (001) [1̄21̄0], wurden im axialen Zug-Druck mit konstanter plastischer Dehnungsamplitude bei 78 K und Raumtemperatur ermüdet Die Verfestigungskurve kann bei Raumtemperatur nach der Verfestigungsrate in drei Bereiche aufgeteilt werden. Die auffallende Versetzungsstruktur in den ermüdeten Proben ist eine Wandanordnung, beobachtet mit Elektronenmikroskopie und Ätzmethoden. Der mittlere Wandabstand hängt stark von der Temperatur ab, 8 μm bei Raumtemperatur und 2 μm bei 78 K. In allen Proben, die bei Raumtemperatur über eine kumulative Dehnung von 100 hinaus ermüdet worden waren, wurden Versetzungsringe in der Basis mit Stapelfehler und parallel zum primären Burgersvektor aufgereihte Versetzungsringe beobachtet. Diese Ringe wurden nach Ermüdung bei 78 K nicht beobachtet; vermutlich sind sie für den dritten Bereich in der Verfestigungskurve bei Raumtemperatur verantwortlich.