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The crystal structures of the common elements

1922; Elsevier BV; Volume: 193; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1016/s0016-0032(22)90790-2

1879-2693

Albert W. Hull,

Electromagnetic Effects on Materials

The energetics of annealing twins in pure aluminium were investigated by thin film transmission electron microscopy techniques. Coherent {111} twin boundaries were rigorously analyzed, and found to have a frequency of less than 10−3/grain as compared with approximately 1–10/grain for other f.c.c. metals and alloys at 0.8Tm. The formation of grain-corner twins was observed for the first time, indicating that corner twin formation is energetically favorable in pure aluminium. While twin bands (two parallel twin boundaries) intersecting grain boundaries were not observed, the analysis of nearly symmetrical twin boundary-grain boundary intersections allowed a mean ratio of twin boundary/grain boundary free energy to be measured as 0.23 at 450°C. The temperature coefficient for twin boundary free energy was found to be approximately −0.07 ergs/cm2°C; and the twin boundary and stackingfault free energies were estimated to be 105 and 210 ergs/cm2 respectively at room temperature (25°C).L'étude énergétique des macles au cours du recuit a été effectuée au microscope électronique par transmission en utilisant des films minces d'aluminium pur. Les joints de macles cohérents {111} ont été analysés avec rigueur; ils présentent une fréquence inférieure à 10−3/grain, alors que cette fréquence est de 1–10/grain pour les autres métaux et alliages c.f.c. à 0,8 Tf. Les auteurs ont observé pour la première fois la formation de macles aux coins des grains; ceci montre que cette formation est énergétiquement favorable dans l'aluminium pur. Les auteurs n'ont pas observé de bandes de macles (deux joints de macles parallèles) coupant les joints de grains, mais l'analyse des intersections joints de grains joints de macles presque symétriques a permis de mesurer le rapport moyen d'énergie libre joint de macle/ joint de grain; l'auteur a trouvé pour ce rapport la valeur de 0,23 à 450°C. La valeur obtenue pour le coefficient de température de l'énergie libre des joints de macles est de −0,07 ergs/cm2°C; les valeurs évaluées pour les énergies libres de joints de macles et de fautes d'empilement sont respectivement de 105 et 210 ergs/cm2 à température ambiante (25°C).Die Energieverhältnisse von Anlaβzwillingen in reinem Aluminium wurden mit Hilfe der Durch-strahlungs-Elektronenmikroskopie untersucht. Kohärente {111}-Zwillingsgrenzen wurden analysiert. Ihre kleine Häufigkeit von 10−3/Korn ist zu vergleichen mit Häufigkeiten von etwa 1–10/Korn in anderen f.c.c. Metallen und Legierungen bei 0,8 Tm. Die Bildung von Zwillingen an Korn-Tripelpunkten wurde erstmals beobachtet. Das deutet darauf hin, daβ die Bildung dieser Zwillinge in reinem Aluminium energetisch günstig ist. Schnitte von Korngrenzen mit Zwillingsbändern (zwei parallele Zwillingsgrenzen) wurden nicht beobachtet. Die Analyse nahezu symmetrischer Schnittlinien von Zwillingsgrenzen und Korngrenzen erlaubte die Bestimmung eines mittleren Quotienten aus den freien Energien der Zwillings- und Korngrenzen bei 450°C zu 0,23. Der Temperaturkoeffizient der Zwillingsgrenzenergie ist etwa −0,07 erg/cm2°C. Die Energie der Zwillingsbildung und die Stapelfehlerenergie wurden zu 105 bzw. 210 erg/cm2 bei Raumtemperatur (25°C) abgeschätzt.