โ Scribed by J Hino; C Tomizuka; C Wert
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INTERNAL FRICTION AND DIFFUSION IN 31% ALPHA BRASS* J. HINO,? C. TOMIZUKA,: and C. WERT ยง A study has been made of the internal friction in 31 y0 cc brass. The relaxation time, T,, of the order peak has been measured over 9 cycles of ten; this corresponds to data obtained in the range 155ยฐC to 575ยฐC. 71 is represented over this range by the expression 8.57 x lo-l6 exp(37,800/RT) sec. The radioactive I racer coefficients of both Cu and Zn in single crystals of 31 y/o c( brass have also been measurctl. These ((iffusion coefficients are fitted by the expressions D'cu = 0.34 exp (-41,900/121') D'xn = 0.73 exp (--4O,TOO/RT). Since the activation energy for the internal friction phenomenon is significantly different from that for rliffusion of either of the constituent metals, it is presumed that the internal friction phenomenon is llot simply related to radioactive diffusion. It is shown, however, that the diffusion coefficients which llertain to diffusion in a concentration gradient, and which can be calculated from the tracer coefficients, are more closely related to the internal friction data. If this empirical correlation is physically significant, it follows that the order peak is a manifestation of the diffusion of t,he Zn atoms. FRICTION INTERNE ET DIFFUSION DANS LE LAITON 01 (31%) Lors d'une Etude par friction interne du laiton G( (31%), le temps de relaxation 7 du pit d'ordre a Bti: Inesurke pour des frequences allant de 10 Q 109 cycles, ce qui correspond aux don&es obtenues dnns le domaine de temp&atures de 175 iL 575ยฐC. Dans cet intervalle, 7 est reprksentk par l'expression 8,57 x lo-l6 exp (37,80O/RT) sec. Les coefficients de diffusion des traceurs radioactifs, tant Cu que Zn, dans des monocristaus de laiton a (31"/;) ont egalement Bt8 mesur& Ces coefficients s'expriment par: D'cu = 0,34 exp (-41,9OO/RT) D'zn = 0,73 exp (-40,70O/RT) Puisque 1'6nergie d'activation du ph&nom&ne de friction interne est profondbment diffkrente de celle correspondant zt la diffusion de l'un ou l'autre des m&aux constituants, on peut supposer que lc phkno-m&e de friction interne n'est pas reli& ZL la diffusion radioactive de faqon simple. On rnontre cependant que les coefficients relatifs It la diffusion dans un gradient de concentration et dbductibles des coefficients des traceurs, sont mieux en accord avec les valeurs de la friction interne. Si cette co&l&ion empirique a une signification physique, il s'ensuit que le pit d'ordre caorrespondrait B la diffusion des atomes de Zn. ISNERE REIBUNG UND DIFFUSION IX 31.PROZENTIGEM c(-MESSING An cc-Messing mit 31% Zn wurden Untersuchungen iiber die innere Reibung durchgefiihrt. Die Relaxationszeit des Ordnungs-Maximums 7, wurde iiber 9 Zehnerpotenzen hinweg bestimmt, was Nessungen bei Temperaturen zwischen 175ยฐC und 575ยฐC entspricht. In diesem Bereich ltisst sich die Relaxationszeit 7, durch den Ausdruck 8,57 x lo-'6 exp (37800/RT) set wiedergeben. Ausserdenl wurden mit) radioaktiven Isotopen die Diffusionskoeffizienten van Cu und Zn in cc-Messing-Einkristallcn mit 31"', Zn bestimmt. Diese Diffusionskoeffizienten sind folgendermassen auszudriirken: D'cu = 0,34 exp (-419OO/RT) D',, = 0,73 exp (-40700/RT). Da sich die Aktivierungsenergien des DBmpfungsvorgangs und der Diffusion beider Legierungskomponenten deutlich voneinander unterscheiden, ist zu vermuten, dass zwischen dem D&mpfungsvorgang und der Diffusion der radioaktiven Isotope kein einfacher Zusammanhang besteht. Es wird jedoch gezeigt, dass die Diffusionskoeffizienten, die der Diffusion in einem Konzentrationsgmdienl)cn entsprechen und die aus den hier gemessenenen Koeffizienten berechnet werden kiinnen, in einem engeren Zusarnmenhang mit den Diimpfungsdaten stehen. Wenn dieser empirischen Korrelation eine physikalische Bedeutung zukommt, dann folgt daraus, dass sich in dern (~rdnungs-1CZaximulll der inneren Xeihung die Diffusion von Zn-Atomen Busscrt.
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