Effects of Precipitation Hardedning in Co-Ni-Cr Alloy on Dissipative Motion of Dislocations by Amplitude-Dependent Internal Friction Measurements

• Autorzy: Cosimati R. , Mari D.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0493

Warianty tytułu

PL

Wpływ utwardzenia wydzieleniowego stopu Co-Ni-Cr na rozpraszający ruch dyslokacji badany przez zależne od amplitudy pomiary tarcia wewnętrznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effects of precipitation hardening occurring in a Co-Ni-Cr alloy after annealing treatments have been studied by using mechanical spectroscopy. The amplitude-dependent internal friction (ADIF) due to the dissipative motion of dislocations reveals the presence of a threshold strain for weakly pinned dislocations. The change of ADIF curves and the increase of the elastic modulus after thermal cycles producing precipitates suggest that dislocations motion is hindered leading to increasing strength of the material. Precipitation is confirmed by the changes of thermoelectric power (TEP) and by hardness measurements showing a hardness increase at the same temperature as the maximum in TEP curve. The ADIF spectra as well as the interaction between dislocations and precipitates are interpreted by proposing a phenomenological model based on the Granato-Lücke theory.

PL

Wpływ utwardzania wydzieleniowego występującego w stopie Co-Ni-Cr po wyżarzaniu zbadano za pomocą spektroskopii mechanicznej. Wewnętrzne tarcie zależne od amplitudy (ADIF) ze względu na rozpraszający ruch dyslokacji ujawnia obecność naprężenia granicznego dla słabo zakotwiczonych dyslokacji. Zmiana krzywych ADIF i wzrost modułu sprężystości po obróbce cieplnej wytwarzającej wydzielenia wskazują, że ruch dyslokacji jest utrudniony prowadząc do zwiększenia wytrzymałości materiału. Wydzielenia są potwierdzone przez zmiany siły termoelektrycznej i pomiary twardości, wykazujące zwiększenie twardości w tej samej temperaturze, co maksimum na krzywej TEP. Widma ADIF, a także oddziaływania między dyslokacjami i wydzieleniami są interpretowane przez proponowany fenomenologiczny model oparty na teorii Granato-Lücke.

Słowa kluczowe

EN

precipitation; thermoelectric power; strain amplitudes; Granato-Lücke theory

PL

wydzielenia; TEP; amplituda odkształcenia; teoria Granato-Lücke

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 4
• Strony: 3077--3082
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cosimati R.

• Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Institute of Condensed Matter Physics, Station 3, CH-1015 Lausanne, Switzerland

autor

Mari D.

• Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Institute of Condensed Matter Physics, Station 3, CH-1015 Lausanne, Switzerland

Bibliografia

• [1] J. R. Davis (Ed.), Nickel, Cobalt, and Their Alloys (ASM Specialty Handbook), first ed., ASM International, Materials Park, OH, 2000.
• [2] A. Ishmaku, K. Han, Characterization of cold-rolled and aged MP35N alloys, Mater. Charact. 47, 139-148 (2001).
• [3] S. Asgari, E. El-Danaf, E. Shaji, S.R. Kalidindi, R.D. Doherty, The secondary hardening phenomenon in strain-hardened MP35N alloy, Acta Mater. 46, 5795-5806 (1998).
• [4] L. Rémy, A. Pineau, Twinning and strain-induced F.C.CàH.C.P. transformation on the mechanical properties of Co-Ni-Cr-Mo alloys, Mater. Sci. Eng. 26, 123-132 (1976).
• [5] R.P. Singh, R.D. Doherty, Strengthening in multiphase (MP35N) alloy: Part I. Ambient temperature deformation and recrystallization, Metall. Trans. A 23, 307-319 (1992).
• [6] G. Gremaud, Dislocation - point defect interactions, in: R. Schaller, G. Fantozzi, G. Gremaud (Eds.), Mechanical Spectroscopy Q-1 2001, Materials Science Forum, 366-368, Trans. Tech. Publications, Switzerland, pp.178-246, 2001.
• [7] M. Perez, V. Massardier, X. Kleber, Thermoelectric power applied to metallurgy: principle and recent applications, Int. J. Mat. Res. (formerly Z. Metallkd.) 100, 1461-1465 (2009).
• [8] S. M. Walley, Historical origins of indentation hardness testing, Materials Science and Technology 28, 1028-1044 (2012).
• [9] I. Yoshida, T. Sugai, S. Tani, M. Motegi, K. Minamida, H. Hayakawa, Automation of internal friction measurement apparatus of inverted torsion pendulum type, J. Phys. E: Sci. Instrum. 14, 1201-1206 (1981).
• [10] I. Tkalcec, C. Azcoitia, S. Crevoiserat, D. Mari, Tempering effects on a martensitic high carbon steel, Mater. Sci. Eng. A 387-389, 352-356 (2004).
• [11] A. Lamontagne, X. Kleber, V. Massardier, D. Mari, Application of thermoelectric power technique to study the static strain ageing of heavily cold drawn steel, in: J.-Y. Hwang, C. Bai, J.S. Carpenter, S. Ikhmayies, B. Li, S.N. Monteiro, Z. Peng, M. Zhang (Eds.), Characterization of Minerals, Metals, and Materials 2013, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA 2013, pp. 3-10.
• [12] A. S. Nowick, B. S. Berry, Anelastic Relaxation in Crystalline Solids, Academic Press, New York, 1972.
• [13] K. Lücke, A. Granato, Internal friction phenomena due to dislocations, in: J.C. Fisher, W.G. Johnston, R. Thomson, T. Vreeland, Jr. (Eds.), Dislocations and Mechanical Properties of Crystals, Wiley, New York 1957, pp. 425-457.
• [14] T. A. Read, The internal friction of single metal crystals, Physical Review 58, 371-380 (1940).
• [15] Z. Zhang, X. Zeng, W. Ding, The influence of heat treatment on damping response of AZ91D magnesium alloy, Mater. Sci. Eng. A 392, 150-155 (2005).
• [16] J. Perez, P. Peguin, P. Gobin, The influence of heat treatment on damping response of AZ91D magnesium alloy, Brit. J. Appl. Phys. 16, 1347-1351 (1965).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.