The deviation from creep by viscous glide in solid solution alloys at high stresses—I. Characteristics of the dragging stress

✍ Scribed by Takao Endo; Takashi Shimada; Terence G. Langdon

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1984
• Weight: 940 KB
• Volume: 32
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(84)90179-2

✦ Synopsis

Solid solution alloys exhibit a clear deviation from creep by viscous glide at high stress levels, and this behavior may be interpreted in terms of the break-away of dislocations from their solute atmospheres. Detailed calculations are described to determine the magnitude of the dragging stress over a wide range of dislocation velocities. The results show that the critical velocity at bteak-away, a,, is in excellent agreement with the value predicted by the Cottrell relationship. The results are compared also with the Friedel relationship for the break-away stress when the dislocations are unsaturated, and it is demonstrated that, although the relationship predicts a reasonable dependence on both atomic concentration and temperature, the magnitude of the stress is predicted correctly only if the dimensionleas constant in the relationship is taken as 0.1 instead of unity. Using published data for an Al-5.0% Mg alloy undergoing steady-state creep with a stress exponent of 3, it is shown that the predicted average dislocation velocities are in agreement with the reported values to within a factor of 3.

R&am~&Les

solutions solides pr&entent une deviation nette par rapport au Buage par glissement visqueux pour des niveaux de contrainte Clew%, et l'on peut interpr&er ce comportement par l%chappement des dislocations hors de leurs atmospheres de solute. Nous dcnivons en d&ail des calculs qui permettent de dCterminer la grandeur de la contrainte de trainage pour une large gamme de vhesses des dislocations. Nos r&rltats montrent que la vitesse critique P l%chappement ua est en excellent accord avec la valeur privue par la relation de Cottrell. Nous comparons Cgalement les tiltats avec la relation de Friedel pour la contrainte d'tchappement lorsquc les dislocations ne sont pas sat&es et nous dCmontrons que, bien que cette relation pr&voie une variation raisonnablc en fonction de la concentration atomique et de la vitesse, la grandeur de la contrainte n'est p&the correctemerrt que si l'on prend la constante sans dimension de la relation &gale a 0,l au lieu de l'unite. En utilisant des r&hats pub& concernant un alliage Al-&PA Mg subissant du fluage stationnaire avec un exposant de la contrainte &gal B trois. nous montrons que les vitesses des dislocations moyennes pr&ues sont en bon accord avec les valeurs publi&s, dans la limite d'un facteur trois. Z~Mischkristallegierungenzeigen bei hohem Spannungsniveau eine deutliche Abweichung vom Kriechen dutch viskoses Gleiten. Dieses Verhalten kann auf der Grundlage gedeutet werden, dal3 die Versetzungen sich von ihren Atmosphiiren aus tisungsatomen losreiBen. Ausfuhrliche Berechnungen werden beschrieben, mit denen die Hiihe dieser riickbaltenden Spannungen in einem weiten Bereich der Versetzungsgescbwindigkeit bestimmt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, daB die kritische Geschwindigkeit v, heim L.osrei&n ausgezeichnct mit den Werten der Cottrell-Reziehung iihereinstimmt. Die Ergebnisse werden such mit der Friedel-Beziehung verglichen, die die LosreiBspannung fur un-ges8ttigte Versetzungen angibt. Wenn such diese Beziehung einen annehmbaren Z usammenhang mit atomarer Konzentration und Temperatur ergibt, so wird aber die Spannung nur dann richtig vorausgesagt, wenn die dimensionslose Konstante in dieser Beziehung mit 0,l statt mit 1 angenommen wird. Mit Literaturdaten Tur die Lcgierung AI-&O% Mg, die station&s Krkchen mit einem Spannungsexponenten von 3 aufweist, wird gezeigt, da8 die vorausgesagten mittleren Versetzunggeschwindigkeiten innerhalb von einem Faktor 3 mit den gemessenen tibereinstimmen.