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Kinetics of snoek ordering and cottrell atmosphere formation in Fe-N single crystals

โœ Scribed by Y Nakada; A.S Keh


Publisher
Elsevier Science
Year
1967
Weight
544 KB
Volume
15
Category
Article
ISSN
0001-6160

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โœฆ Synopsis


The return of the yield point in three Fe-N alloys has been studied 8s 8 function of aging time at temperatures between -5O'C and 26ยฐC. A two-st8ge aging process w8s observed at most of the aging temperstures. The value Au (stress difference between upper yield point end the flow stress immediately before aging) first increased, then leveled off, and then increased 8gain with aging time. The kinetics of this phenomenon is controlled by nitrogen diffusion in iron. The time corresponding to the leveling-off point is equivalent to that required for 8 few jumps of a nitrogen atom for the three nitrogen concentrrttions at 811 temperatures investigated. It is thus concluded that the first-stage aging process consists of Snoek ordering of nitrogen 8toms in the stress fields of dislocations. The kinetics of the second stage w8s antllyzed according to the Cottrell-Bilby model of atmosphere formation 8round dislocations. This analysis yields an activ8tion energy for diffusion of nitrogen in iron of 16.3 kc8l/mole. This value is in good egreement with those of 16.4 N 19.0 kcal/mole reported by previous investigators. CINETIQUE DE LA MISE EN ORDRE DE SNOEK ET DE LA FORMATION DU NAUGE DE COTTRELL DANS DES MONOCRISTAUX Fe-N On Btudie, dans trois allirtges Fe-N, 18 reapperition du crochet de traction en fonction du temps de vieillissement 8. des temperatures comprises entre -50ยฐC et 25ยฐC. A 18 plupart des temperatures de vieillissement, on observe un processus de vieillissement 11 deux stades. La valeur ho (difference entre la limite Blastique superieure et 18 contrainte de deformation plastique immediatement evant vieillissement) commence par croitre, puis se stabilise, et croit de nouveau 8veo le temps de vieillissement. La oinetique de ce phenomene eat control&e par 18 diffusion de l'azote dans le fer. Le temps correspondant 8u point de stebilisation eat de l'ordre de grandeur de celui que demandent quelques sauts d'un etome d'8zote, pour lea trois concentrations en azote, 8 toutes lea temperatures Btudiees. On en conclut que le processus du premier stade de vieillissement consiste en une mise en ordre de Snoek des atomes d'aeote dens le champ de contrrtintes des dislocations. On enalyse 18 cinetique du second stade selon le modele de Cottrell-Bilby de formation de neuge amour des dislocetions. Cette analyse conduit 8 une Bnergie d'ectivation pour la diffusion de l'azote dans le fer de 16,3 kcal/mole. Cette valeur est en bon accord 8vec celles de 164 N 19,0 kcal/mole don&es par des chercheurs enterieurs. DIE KINETIK DER SNOEK-ORDNUNG UND DER BILDUNG VON COTTRELL-ATMOSPHAREN IN Fe-N-EINKRISTALLEN Das Widerauftreten der FlieBgrenze in drei Fe-N-Legierungen wurde 81s Funktion der AnlaBzeit bei Temperaturen zwischen -50ยฐC und 25ยฐC untersucht. Bei den meisten Anlatltemperaturen wurde ein zweistu6ger Alterungsprozess beobechtet. Der Wert Au (Spannungsdifferenz zwischen oberer FlieRgrenze und der FlieDspannung unmittelbar vor dem Anlessen) nahm zu&chst zu, flachte dann ab, und nahm dann wieder mit der AnleBzeit zu. Die Kinetik dieses Phiinomens wird durch die Diffusion von Stiokstoff in Eisen bestimmt. Die Zeit fur den Abflaohpunkt entspricht derjenigen, die bei den drei Stiokstoffkonzentretionen bei allen verwendeten AnlaDtemperaturen fur einige Spriinge von Stickstoff8tomen notig ist. Es wird daher vermutet, da13 die erste Stufe des Alterungsprozesses 8~s der Snoekordnung von Stickstoffatomen in den Spannungsfeldern von Versetzungen besteht. Die Kinetik der zweiten Stufe wurde entsprechend dem Cottrell-Bilby-Model1 der Atmosphilrenbildung urn Versetzungen rtnalysiert. Diese Anelyse liefert eine Aktivierungsenergie von 163 kcal/Mol fiir die Stickstoffdiffusion in Eisen. Dieser Wert ist in guter Ubereinstimmung mit Literaturwerten im Bereich 16,4 N 19,0 kcal/Mol.


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