Work softening in irradiated copper

✍ Scribed by M.J Makin

• Book ID: 102979740
• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1959
• Weight: 861 KB
• Volume: 7
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(59)90015-x

✦ Synopsis

The temperature dependence of the flow stress of polycr~rstalline copper, both ull~radiated and after neutron irradiation, has been investigated by repeated tensile testing first at temperature 7', and then at temperature T,. In this way reversible and irreversible temperature effects oan be separated. In irradiated copper the temperature sensitivity of the flow stress is very large during the early stages of the deformation, and irreversible effects occur when the temperature of the deformation is changed. A sharp yield drop, accompanied by a Liiders band, appears when an irradiated specimen is strained at a high temperature (e.g. 20°C) after being deformed at a low temperature (e.g. -195%). This phenomenon is not sensitive to the temperature range over which the experiments are carried out but ooours only during the early stages of the deformation. After about 15 per cent extension the flow stress becomes entirely reversible on changing the temperature, and the temperature dependence is only slightly greater than in unirradiated material. The effect is not observed in alpha brass and is removed from irradiated aopper by mild annealing treatments. The phenomenon is believed to be associated with the high tempera,turo sensitivity of the lattice hardening produced on irradiation.

An explanation is proposed in which groups of dislocations piled up during low temperature deformation behind the obstacles responsible for the lattice hardening collapse on subsequent higher temperature deformation either by by-passing the obstacles or by actually removing the smaller obstacles.

ADOUCISSEMENT DU CUIVRE IRRADIE

L'auteur a determine, par des essais successifs de traction a deux temperatures T, et T,, l'effet de la temperature sur la tension de glissement du cuivre polycristallin, normal ou irradie aux neutrons.

De cette man&e, on pout distinguer les effets reversibles et irreversibles de la temperature. Pour le cuivre irradie, l'effet de la temperature sur la tension de glissement, est t& important au debut de la d8formation. Des effets irreversibles apparaissent si l'on modifie la temperature d'essai.

Une chute brusque a la limite elastique. accompagnee de la formation de bandes de Ltiders, apparait lorsque l'echantillon irradio est &ire & une temperature Blev& (p. ox. 20%) apri?s avoir et4 deform6 a basse temperature (p. ox. -195°C).

Ce phenom&ne ne depend pas de l&art de temperature entre les essais successifs mais ne se ma.rque que pour les premiers stades de la deformation. Apr&s un allongement de l'ordre de 15%, la tension de glissement devient entierement r&ersibIe au tours de variation de la temperature. L'influence de la temp&ature n'est que t&s leg&rement plus marquee que pour un echantillon non irradie. Un effet identique ne s'observe pas pour le laiton a. Dans le cas du euivre irradie, on peut d'ailleurs l'eliminer pa,r un recuit. L'auteur propose une explication faisant intervenir des groupes de dislocations formees p& des joints de grains. L'importance des empilements depend de la tension requise pour rendre actives les sources de dislocation; dans le cuivre irradie, cette tension est t&s influen&e par la temp&ature. Las resuitats indiquent que le durcissement d'irradiation resulte Q la fois d'un durcissement dB aux sources de dislocation, tres influence par la temperature, et d'un durcissement roticulaire indbpendant de la temp&ature. VERFORMUNGSENTFESTIGUNG VON BESTRAIILTEM KUPFER Die Temperaturabhangigkeit der Flieljspannung von vielkristallinem Kupfer wurde sowohl im unbestrahlten Zustand als such nach Neutronenbestrahlung untersucht durch wicderholte Zugvresuche, die zuerst bei der Temperature T, und danach bei der Temperatur T, durchgefiihrt wurden. Auf diese Weise lessen sich reversible und irreversible Temperatureffekte trennen. Bei bestrahltem Kupfer ist die Temperaturempflndlichkeit der FlieBspannung wahrend der ersten Verformungsstadien sehr gross und bei eiuer Anderung der Verformungstemperatur treten irreversible Effekte auf. Eine scharfe obere Streokgrense, begleitet von einem Ltidersband, erscheint bei der Dehnung einer Probe bei hoher Temperatm (z.B. 2O"C), nachdem sie bei einer tiefen Temperatur (z.B. -195'C) verformt worden war. Diese Erscheinung ist nicht empfindlich gegenuber dem Temperaturbereich, iiber welchem die Versuche ausgefiibrt werden, sie tritt jedoch nur wahrend der friihen Verformungsstadien auf. Nach etwa 15% Dehnung wird die FlieBspannung bei Temperaturiinderungen vollkommen reversibel und die Temperaturabhangigkeit ist nur wenig grosser als bei unbestrahltem Material. Dieser Effekt wird bei Alpha-Messing nicht beobachtet und er verschwindet bei bestrahltem Kupfer nach einer sanften Ghihbehandlung. Eine Erklarung wird vorgeschlagen, bei der Versetzungsgruppen binter Korngrenzen gebildet werden; die Grosse der Aufstauungen wird dabei durch die Spannung bestimmt, die notwendig ist urn Versetzungsquellen zu betatigen, d&se ist bei bestrahltem Kupfer sehr temperaturemp~xldlich. Die Ergebnisse zeigen, dass die Bestrahlun~verfesti~ng sowohl van der Verfestignng der Versetzungsquellen, die sehr temperat~emp~ndl~ch ist, herriihrt, als aueh von einer temperaturunempfindli~hen Verfestigung des Gitters.