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The internal friction of aluminum single crystals as a function of temperature

โœ Scribed by H Birnbaum; M Levy


Publisher
Elsevier Science
Year
1956
Weight
537 KB
Volume
4
Category
Article
ISSN
0001-6160

No coin nor oath required. For personal study only.

โœฆ Synopsis


The variation with temperature of the internal friction of aluminum single crystals was studied. In the temperature range, 77'K to 35O"K, the decrement of undeformed crystals exhibited only a slight dependence on temperature. Some results were obtained which indicated that deformation and rapid cooling to 77ยฐK resulted in a relaxation peak at about lOO"K, as reported by Bordoni. In the temperature range, 350ยฐK to 450"K, as-grown crystals exhibited what appeared to be discontinuous increases and decreases of decrement with temperature, and which appeared to be associated with the presence of an unstable disclocation configuration. An exponential dependence of decrement on temperature was observed in the temperature range 450ยฐK to 650'K. An explanation of this behavior based on the formation of jogs at dislocation intersections is put forth. As predicted by the theory, variations of the activation energy for the exponential dependence with cold work and annealing are experimentally observed. The activation energy to form a jog at intersecting dislocations is calculated, and found to be about 17,000 Cal/mole. FROTTEMENT INTERNE DES MONOCRISTAUX D'ALUMINIUM EN FONCTION DE LA TEMPERATURE En fonction de la temperature, le frottement interne a Bte 6tudie pour des monocristaux d'aluminium. Entre 77ยฐK et 350"K, le decrement des cristaux non deform& ne depend que peu de la temperature. Certains resultats indiquent que la deformation et le refroidissement rapide a 77ยฐK provoquent un maximum vers loo', comme l'a indiqui: Bordoni. Dans l'intervalle 350_450"K, les cristaux "as grown" presentent une modification discontinue du decrement qui semble associee a des repartitions instables de dislocations. Entre 450 et 650"K, le decrement presente une variation exponentionnelle avec la temperature et il est propose d'expliquer ce comportement par la formation de "jog," lors de l'intersection de dislocations. Des variations de l'energie d'activation dans ce domaine ont Bte experimentelement observees par Bcrouissage et recuit comme le predit la thkorie. L'energie d'activation, pour former un "jog," serait de l'ordre de 17.000 cal/mol. DIE INNERE REIBUNG VON ALUMINIUM EINKRISTALLEN IN ABHANGIGKEIT VON DER TEMPERATUR Die innere Reibung von Aluminium Einkristallen wurde in Abhangigkeit von der Temperatur untersucht. Im Temperaturbereich von 77 bis 350ยฐK zeigte die Reibungsabnahme unverformter Kristalle nur eine geringe Temperaturabhangigkeit. Einige Untersuchungsergebnisse zeigten, dass Verformung und rasche Abktihlung auf 77ยฐK zu einem Relaxationsmaximum bei ungefahr lOOOK fiihren, wie such von Bordoni mitgeteilt wurde. Im Temperaturbereich von 350 bis 450ยฐK traten bei unbehandelten ("as grown") Kristallen anscheinend Unstetigkeiten in den Kurven der Reibungsabnahme in Abhangigkeit von der Temperatur auf, die wahrscheinlich mit einer instabilen Versetzungskonfiguration im Zusammenhang stehen. Eine exponentielle Abhangigkeit der Reibungsabnahme von der Temperatur wurde im Temperaturbereich von 450 bis 650ยฐK beobachtet. Eine Deutung dieses Verhaltens, die auf der Bildung von Spriingen an Schnittpunkten von Versetzungen aufbaut, wird n&her ausgefiihrt. Wie von der Theorie vorausgesagt, wurden experiment811 Anderungen der Aktivierungsenergie fur die exponentielle Abhangigkeit von der Kaltverformung und dem Anlassen festgestellt. Die Aktivierungsenergie, die zur Bildung eines Sprunges am Schnittpunkt von Versetzungen erforderlich ist, wurde berechnet. Sie liegt in der Grossenordnung von 17.000 cal/mol.


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The internal friction peak appeared around 3 10ยฐC (1 Hz) in single crystals and bamboo crystals of high-purity aluminium introduced by twisting deformation as previously reported has been further studied especially concerning its relaxation properties. This peak is thermally-activated having a very