Các hợp kim đồng gia cường bằng phân tán oxit mới từ các tiền chất đông đặc nhanh: Phần 2. Hành vi chảy creep

Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science - 1995
Michael S. Nagorka1, Glenn E. Lucas2, Carlos G. Levi2
1Kaiser Aluminum and Chemical Corporation, Pleasanton
2High Performance Composites Center, Materials Department, College of Engineering, University of California at Santa Barbara, Santa Barbara

Tóm tắt

Các hợp kim đồng được gia cường bằng phân tán yttria và zirconia được sản xuất thông qua ép nóng và đùn nóng của các dải Cu-0.33 at. pct Y và Cu-0.32 at. pct Zr đã bị oxy hóa trong, đã được thực hiện thử nghiệm chảy nén ở 923 và 973 K. Độ bền chảy và hệ số ứng suất cao hơn cho hợp kim Cu-ZrO2 so với Cu-Y2O3, và cả hai đều cao hơn so với đồng tinh khiết. So sánh các thuộc tính chảy với dữ liệu đã công bố cho đồng tinh khiết cùng với chứng cứ vi mô cho thấy ít nhất hai cơ chế chảy đang hoạt động trong các hợp kim này. Các cơ chế này bao gồm sự tương tác của dislocation/vật liệu trong ma trận và sự chảy khuếch tán bị vật liệu ngăn cản. Dữ liệu thực nghiệm ở các ứng suất thấp có thể được mô tả khá tốt bằng mô hình Arzt-Ashby-Verrai cho chảy khuếch tán bị giới hạn bởi vật liệu, sử dụng các giá trị hợp lý cho các tham số liên quan đến cấu trúc. Việc điều chỉnh dữ liệu chảy ở ứng suất cao hơn cho mô hình Rösier-Arzt của tương tác dislocation/vật liệu đã cho ra các giá trị của tham số thư giãn (k) trong các giới hạn được dự đoán bởi lý thuyết. Các giá trị k ước tính cho Y2O3 và ZrO2 nằm trong khoảng ∼0.8, so với ∼0.9 cho các phân tử γ-Al2O3 trong đồng gia cường bằng phân tán oxit thông thường (ODS). Phân tích cho thấy rằng các phân tử phân tán thay thế này với cấu trúc liên quan đến fluorit có thể tương tác hiệu quả hơn với dislocations trong quá trình chảy.

Từ khóa

#Hợp kim đồng #gia cường oxit #creep #dislocation #zirconia #yttria.

Tài liệu tham khảo

J. Cadek:Creep in Metallic Materials, Elsevier Publishing Co., New York, NY, 1988.

E. Arzt:Res Mechanica, 1991, vol. 31, pp. 399–453.

R.S.W. Shewfelt and L.M. Brown:Phil. Mag., 1977, vol. 35, pp. 945–62.

E. Arzt and M.F. Ashby:Scripta Metall., 1982, vol. 16, pp. 1285–90.

R. Lagneborg:Scripta Metall., 1973, vol. 7, pp. 605–14.

J. Rösier and E. Arzt:Acta Metall., 1988, vol. 36, pp. 1043–51.

J. Rösier and E. Arzt:Acta Metall. Mater., 1990, vol. 38, pp. 671–83.

E. Arzt and D.S. Wilkinson:Acta Metall., 1986, vol. 34, pp. 1893–98.

M.S. Nagorka, C.G. Levi, and G.E. Lucas:Metall. Mater. Trans. A, 1995, vol. 26A, pp. 859–71.

A. Casagranda: Ph.D. Dissertation, University of California, Santa Barbara, CA, 1993.

H.J. Frost and M.F. Ashby:Deformation-Mechanism Maps: the Plasticity and Creep of Metals and Ceramics, Pergamon Press, Oxford, United Kingdom, 1982, p. 21.

M.F. Ashby: inPhysics of Strength and Plasticity, A.S. Argon, ed., MIT Press, Cambridge, MA, 1969, pp. 113–31.

T.L. Johnson and C.E. Feltner:Metall. Trans., 1970, vol. 1, pp. 1161–67.

A.V. Nadkarni: inHigh Conductivity Copper and Aluminum Alloys, E. Ling and P.W. Taubenblat, eds., AIME, Warrendale, PA, 1984, pp. 77–101.

O. Preston and N.J. Grant:Trans. TMS-AIME, 1961, vol. 221, pp. 164–73.

B.A. Wilcox and A.H. Clauer:Acta Metall., 1972, vol. 20, pp. 743–57.

J. Rösier, R. Joos, and E. Arzt:Metall. Trans. A, 1992, vol. 23A, pp. 1521–39.

N. Matsuda and K. Matsuura:Trans. Jpn. Inst. Met., 1953, vol. 28, pp. 392–405.

E. Arzt, M.F. Ashby, and R.A. Verrall:Acta Metall., 1983, vol. 31, pp. 1977–89.

G.J. Lloyd and J.W. Martin:Mater. Sci. Eng., 1980, vol. 46, pp. 1–13.

D.H. Killpatrick:Proc. 2nd Int. Conf. on the Strength of Metals and Alloys, ASM, Metals Park, OH, 1970, pp. 649–53.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science

Thông tin tác giả