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Mesoscopic and microscopic aspects of the PSB formation mechanism in fatigued FCC monocrystals

โœ Scribed by Dr. C. Blochwitz; Dr. H.-J. Burmeister; Dr. U. Kremling


Publisher
John Wiley and Sons
Year
1983
Tongue
English
Weight
917 KB
Volume
18
Category
Article
ISSN
0232-1300

No coin nor oath required. For personal study only.

โœฆ Synopsis


Persistent zones of plastic strain localization (PSBs) can be observed in fatigued fcc monocrystals above the "nucleation cycle number" N, and the "nucleation stress" amplitude t,, respectively. They follow after temporary strain localizations existing a t N < N, and being discernible by oscillations of the relative shape of the hysteresis loops (V,) or by strain bursts. Using a simple rheological model the frequency of internal stresses of niesoscopic wave length ("mesoscopic stresses") was determined for Ni monocrystals fatigued a t four different plastic strain amplitudes up to N,. A "niesoscopic threshold stress" t* has been found to be exceeded within the whole volume of the dislocation-dense regions (DRs) a t N 2 N,. By comparison of z* with the stress for the operation of Frank-Read sources of the segment lengths 1, at the border of the DRs, it might be assumed that above N, and t, respectively a inechanisni of dislocation sources acts, compensating the high annihilation rate of movable dislocations in the zones of strain localization. I n so doing the formation of p e r s i s t e n t zones of strain localization becomes possible, in which the "ladder-like" dislocation structure of the final PSBs develops successively.

Zonen bestiindig hoher plastischer Verformungsaniplitude (persistente Cleitbander, PSI)) werden in zyklisch verformten kfz-Einkristallen oberhalb der ,,Bildungszyklenzahl" N , (bzw. der ,,Bildungsspannungsamplitude" z , ) beobachtet. Sie losen vorubergehende Verformungslokalisationen bei N < N , ab, die sich als Oszillationen der relativen Hystereseschleifenfliiche ( VH-Parameter) oder als "strain bursts" iiuBern konnen. Mit Hilfe eincs einfachen rheologischen Modells wird die Haufigkeit innerer Spannungen mesoskopischer Wellenlange (,,mesoskopische Spannungen") fur vier verschiedene plastische Delinungsamplituden von Ni-Einkristallen bei der Zyklenzahl N, bestimmt. Es zeigt sich, dal3 bei N 2 N, in1 gesamten Voluinen der versetzungsdichten Gebiete (DR) eine ,,mesoskopische Schwellspannung" z* uberschritten wird. Ein Vergleich V O K ~ z* riiit der Spannung fur die Betiitigung von Frank-Read-Quellen der Segmentlange Zo am Rande der DR liif3t vermuten, daB oberhalb von N , bzw. z , ein Versetzungs-Quellmechanisrnus wirken kC>nnte, durch den die hohe Annihilationsrate von beweglichen Versetaungen in den Verforinu ngslokalisationszonen kompensiert wird. Dadurch wird die Ausbildung p e r s i s t c n t c r Verformungslokalisationszonen miiglirh, in denen sich allrniihlich die ,,leiternhhnliche" Vcrsetzungsstruktur der PSB des Siittigungsstadiixms ausbildet.


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