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Micromechanisms of yield and flow in ordered intermetallic alloys

1988; University of Toronto Press; Volume: 36; Issue: 11 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(88)90176-9

1878-0768

M.H. Yoo, J.A. Horton, C.T. Liu,

High Temperature Alloys and Creep

The stability and mobility of active slip systems in superlattice structures, for both cubic and noncubic crystals, are theoretically investigated based on the energetics and kinetics of dislocation dissociations. The main concept of the force couplet model for the positive temperature dependence of yield and flow stress is introduced. Two sources of the glide resistance in ordered lattices are the fault dragging mechanism and the cross-slip pinning mechanism. The effective fault energy consists of two terms related to the chemical and mechanical instability of a shear fault (APB or SISF). Dependence of the yield stress on the orientation and the sense of applied stress stems from the signs and magnitudes of the glide and non-glide stresses. As the effective fault energy is altered by solute segregation and/or high non-glide stress, the two glide resistance mechanisms are affected differently. In Ni3Al and β-CuZn, the anomalous yield strength, strian rate sensitivity, in situ deformation TEM observations, and nonstoichiometry effect are discussed in view of the present model. Nous étudions théoriquement la stabilité et la mobilité des systèmes de glissement actifs dans les surstructures, dans le cas de cristaux cubiques et de cristaux non cubiques, en nous basant sur l'énergétique et la cinétique des dissociations des dislocations. Nous introduisons le concept essentiel du modèle de forces couplées pour l'effet de la température sur les contraintes de limite élastique et d'écoulement plastique. Il y a deux origines à la résistance au glissement dans les réseaux ordonnés, le mécanisme de traînage de défauts et le mécanisme d'ancrage du glissement dévié. L'énergie de défaut efficace comprend deux termes liés à l'instabilité chimique et à l'instabilité mécanique d'un défaut de cisaillement (APB ou SISF). L'influence de l'orientation et du sens d'application de la contrainte sur la limite élastique vient des signes et des valeurs des contraintes sur le plan de glissement et hors plan de glissement. Comme l'énergie de défaut efficace varie avec la ségrégation du soluté et/ou avec une contrainte hors plan de glissement élevée, les deux mécanismes de résistance au glissement sont modifiés différemment. Dans l'optique de ce modèle, nous discutons pour Ni3Al et CuZn β la limite élastique anormale, la sensibilité à la vitesse de déformation, les observations de déformation in situ en MET, et l'effet de la non-stoechiométrie. Stabilität und Beweglichkeit in aktiven Gleitsystemen von Übergitterstrukturen sowohl kubischer wie nicht-kubischer Kristalle werden theoretisch anhand von Energie und Kinetik der Versetzungsaufspaltung untersucht. Das Hauptkonzept des Kräftepaar-Modelles für die positive Temperaturabhängigkeit der Flieβspannung wird eingeführt. Es gibt zwei Ursachen für den Gleitwiderstand in geordneten Gittern, das Nachschleppen des Stapelfehlers und die Verankerung durch Quergleitung. Die effektive Stapelfehlerenergie besteht aus zwei Beiträgen, die mit chemischen und der mechanischen Instabilität des Stapelfehlers zusammenhängen. Die Abhängigkeit der Flieβspannung von Orientierung und Vorzeichen der äuβeren Spannung rührt von Vorzeichen und Höhe der Gleit- und der Nichtgleitspannungen her. Wird die effektive Stapelfehlerenergie durch Segregation gelöster Atome oder durch eine hohe Nichtgleitspannung geändert, dann werden die beiden Widerstandsmechanismen unterschiedlich beeinfluβt Im Rahmen dieses Modelles werden für Ni3Al und β-CuZn die anomale Flieβfestigkeit, die Dehnungsratenempfindlichkeit, in-situ-Beobachtungen der Verformung im Elektronenmikroskop und der Einfluβ der Nichtstöchiometrie diskutiert.