Plastic deformation of copper crystals under alternating tension and compression
1955; University of Toronto Press; Volume: 3; Issue: 5 Linguagem: Inglês
10.1016/0001-6160(55)90141-3
ISSN1878-0768
Autores Tópico(s)Non-Destructive Testing Techniques
ResumoThe strain hardening of high purity copper single crystals during cycles of reversed plastic strain has been studied and shown to depend markedly on the orientation of the crystal. Crystals oriented near [100] or [111] show a high rate of strain hardening, while those in the middle of the stereographic triangle or near [110] show a very low rate of strain hardening, i.e., “easy glide”; in crystals oriented near the [100]–[111] and [100]–[110] boundaries, the rate of strain hardening is low at first and later increases, while in those oriented near the [110]–[111] boundary the rate of strain hardening is more uniform. Similar behaviour was shown in tensile tests, but the easy glide was not as extensive. The importance of small diameter and the unimportance of mishandling of the specimens are discussed in connection with the conditions for the occurrence of easy glide. Easy glide is shown to be accompanied by very uniform distribution of slip lines, while in crystals oriented nearer [111] or [100] and showing rapid strain hardening the slip lines are strongly clustered and sometimes traces of slip on other systems appear between the clusters of main slip lines. X-ray Laue photographs show no asterisms for any crystals after reversed deformation; however, the crystals of high strain hardening give faint Kossel lines while those showing easy glide do not. An explanation of the observed strain-hardening behaviour in terms of the interaction of dislocations on intersecting planes is proposed. The Bauschinger effect is clearly demonstrated in the copper single crystals. La consolidation des monocristaux de cuivre de haute pureté au cours des cycles de déformations plastiques alternées est montrée comme dépendant nettement de l'orientation du cristal. Les cristaux orientés au voisinage de [100] ou [111] possèdent un coefficient de consolidation élevé, tandis que celui-ci est faible pour ceux situés au milieu du triangle stéréographique ou au voisinage de [110] (“easy glide”); pour les cristaux au voisinage du côté [100]–[111] et du côté [100]–[110], le coefficient de consolidation est d'abord bas, puis croît ensuite, tandis que pour ceux près du côté [110]–[111], ce coefficient est plus uniforme. Un comportement analogue a été observé dans les essais de traction, mais le “easy glide” n'est pas aussi étendu. Le rôle du diamètre de l'éprouvette et le peu d'importance de son alignement sont discutés en fonction des conditions d'apparition du “easy glide.” Le “easy glide” est accompagné d'une répartition très uniforme des lignes de glissement, tandis que, dans les autres cas, les lignes de glissement sont rassemblées en paquet et il apparaît même quelquefois des traces d'un autre système de glissement entre les paquets des lignes principales. Les diagrammes de Laue ne présentent pas d'astérisme après déformations alternées, tandis que les cristaux à grand coefficient de consolidation présentent de faibles lignes de Kossel, tandis que les autres n'en présentent pas. L'auteur propose une explication de la consolidation par l'intersection des dislocations. L'existence d'un effet Bauschinger est nettement établie. Die Verfestigung von sehr reinen Kupfer-Einkristallen durch eine plastische Verformung bei Wechselbeanspruchung wurde untersucht und dabei festgestellt, dass sie in besonders ausgeprägter Weise von der Orientierung der Kristalle abhängig ist. Kristalle mit einer Orientierung nahe [100] und [111] zeigen eine sehr starke Verfestigung, während Kristalle, die mit iher Orientierung in der Mitte des Orientierungsdreiecks und nahe [110] liegen, nur eine geringe Verfestigung zeigen, d.h. sie Zeigen “Leicht-Gleitung” (“easy-glide”). Bei Kristallen, die nahe den Sciten [100]–[111] und [100]–[110] des Orientierungsdreiecks liegen, ist die Verfestigung zunächst gering und steigt später an, während bei Kristallen, die nahe der Dreiecksseite [110]–[111] orientiert sind, der Verfestigungsverlauf einheitlich ist. Ein gleiches Verhalten zeigt sich beim Zugversuch, jedoch war dabei das Leicht-Gleiten (easy-glide) nicht so ausgeprägt. Im Zusammenhang mit dem Auftreten der Leicht-Gleitung (easy-glide) wird die Bedeutung kleiner Probendurchmesser und der geringe Einfluss einer weniger sorgfältigen Probenbehandlung diskutiert. Beim Auftreten von Leicht-Gleitung (easy-glide) sind die Gleitlinien sehr einheitlich verteilt, während in Kristallen, die näher bei [111] oder [100] orientiert sind, die also eine schnellere Verfestigung zeigen, die Gleitlinien sehr stark zusammengezogen sind und manchmal Gleitspuren auf anderen Systemen zwischen den Anhäufungen der Hauptgleitlinien zeigen. Laue-Aufnahmen zeigen bei keinem Kristall nach der Wechselbeanspruchung Asterismus. Es treten jedoch bei den Kristallen mit starker Verfestigung schwache Kossel-Linien auf, die bei den Kristallen, die ein Leicht-Gleiten zeigen (easy-glide), fehlen. Auf Grund der Wechselbeziehung von Versetzung auf sich scheidenden den Ebenen wird eine Erklärung für das beobachteten Verfestigungsverhalten vorgeschlagen. Der Bauschinger-Effekt konnte deutlich in den Kupfer-Einkristallen nachgewiesen werden.
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