铝-0.1%镁合金中表现反常振幅效应的低频位错内耗峰

用低频扭摆测量了经过轻度冷加工的Al-0.l％Mg合金在室温时效过程中的内耗变化,观察到表现反常振幅效应的时效内耗峯。用经过充分时效而内耗已达到稳定值的试样进行升温和降温内耗测量,也在30—55℃的温度范围内观察到表现反常振幅效应的温度内耗峯。这些现象在高纯铝试样和经过完全退火的Al-0.l％Mg合金试样中都不出现。在Al-0.l％Mg合金中也能观察到以前在Al-0.5％Cu合金中所观察到的反常内耗现象,这就排斥了任何用在点阵中所发生的一般脱溶沉淀过程来解释这种反常内耗现象的可能性,困为在含0.1％Mg的铝合金中,在实验测量所涉及的温度范围内,是不能够在点阵中发生一般的脱溶沉淀过程的。为了解释铝镁合金中所呈现的反常内耗现象的特点,可以假设在铝镁合金中能够形成两种位错气团:一种是“镁原子-空位”对与位错所组成的气团,这种气团能够在应变时效过程中形成;另一种气团是镁原子与位错所组成的气团,当经过范性形变的试样的温度升高到100℃左右时,镁原子与空位脱离,在退火过程中就单独与位错形成气团。前一种气团对于位错的钉札较第二种为强,因而它的振幅内耗峯出现在较高的振幅值。     

Al-0.5%Cu合金中表现反常振幅效应的低频位错内耗

用低频扭摆的方法,系统地研究了能够较有把握地观测到在Al-0.5％Cu合金中所出现的反常位错内耗的实验程序。结果指出,把试样在拉力试验机上预先拉伸到某一适当的形变量后,立即测量它在某一适当温度下时效的过程中的内耗,可以在内耗-时效时间曲线上观察到一个表现反常振幅效应(即内耗-振幅曲线上出现一个峯值)的时效内耗峯。用经过充分时效而内耗已经达到稳定值的试样,逐渐增加振幅,测量内耗,也可以观察到一个应变振幅内耗峯(当内耗表示为应变振幅的函数时)。此外,用一定的应变振幅在较高温度下,测量经过充分时效的试样的内耗时,也可以观察到一个表现反常振幅效应的温度内耗峯(当内耗表示为温度的函数时)。这些实验结果肯定地指出,在一定测量温度下的振幅内耗峯和表现反常振幅效应的温度内耗峯是存在的。为了找出以前在Al-0.5％Cu中所观察到的反常内耗现象重复性不好的原因,系统地研究了测量内耗所用的应变振幅对于出现振幅内耗峯的影响以及预形变量对于出现时效内耗峯和温度内耗峯的影响。对于出现反常内耗现象的实验条件进行了分析。所观察到的关于反常内耗现象的实验结果,都可用位错拖着溶质原子气团运动的模型来作定性的解释。具体的模型和理论分析将另行报导。     

振动弯结与可动点缺陷的交互作用所引起的反常内耗的计算机模拟

对于溶质原子在弯结的膨胀场中的位能做了简化假定以后,用数值方法求解了溶质原子沿着一个弯结的位错管道扩散所遵守的一维普遍扩散方程,计算了溶质原子的瞬时浓度分布,振动弯结的能量耗损、平均阻尼系数和平均刚度的瞬时值。从过去和现在所得的数值计算结果归纳出有关弯结平均阻尼系数和平均刚度的简化近似公式,对反常内耗现象作了半定量解释。 关键词：     

位错芯区扩散引起的非线性滞弹性内耗峰

若干年来,我们对于出现在Al-Cu和Al-Mg系中的表现正常和反常振幅效应的坐落在室温附近的内耗峰进行了系统研究,测得的激活能接近于溶质原子在位错管道中扩散的激活能，从而认为内耗峰的基本过程是溶质原子在隹错芯内的扩散，并且提出了根据位错弯结模型的物理图像。在70年代，Windler-Gniewek等根据弦模型对于位错芯内的扩散进行了理论计算，推导出描述内耗行为的数学表达式与我们的实验结果有许多相似之处。本文对于弦模型和弯结模型进行了对比，分析了位错芯内的纵向扩散和横向扩散所引起的内耗的非线性表现以及内耗峰温和峰高随着应变振幅和测量温度而变化的情况，进一步了我们发现的室温非线性内耗峰（非线性滞弹性内耗）是由于溶质原子在位错芯内扩散所引起的。 关键词：     

低应力振幅下非线性滞弹性内耗峰(P′1峰)的数值分析

通过差分方法，对在位错弯结气团模型的基础上推导出来的溶质原子在位错芯区内的纵向扩散方程，进行了数值求解，由此计算出了与Ｐ′１峰相应的内耗和横量亏损随温度和振幅的变化曲线．数值计算得到的内耗曲线与以前的实验曲线，无论在外观形态上，还是在移动规律上，都完全一样．这样就从定量上解释了Ｐ′１峰     

铁磷合金中的Snoek-K-Kster峰

用真空葛氏摆,研究了Fe-C+N-P合金系冷加工试样内耗。发现置换式固溶元素磷,强烈减低铁的S-K-K内耗(Q~(-1))、降低内耗峰温度(T_p)和明显减小其弛豫激活能(H)。在铁中磷的固溶限度以下,内耗峰高度(Q_h~(-1))随合金中磷浓度的三分之二次方(即位错线上磷浓度平方)C_p~(2/3)增加而线性减低。实验结果符合Schoeck理论。本文还讨论了内耗机制,认为它是非螺(包括刃)位错段拖曳Cottrell气团间隙溶质原子移动产生的。位错段运动以弯曲的方式进行。     

振动弯结与点缺陷交互作用时间平均场的对称破缺及自组织现象

计算了各向同性弹性介质中螺型位错上几何弯结与替代溶质原子弹性交互力场和刚度场。计算了简谐振动弯结的弹性交互作用的按时间平均场沿螺型位错芯管道的分布。当振幅大于近似为弯结宽度的临界振幅后,平均交互作场发生对称破缺、由单峰变成双峰,弯结中心由溶质原子的低能稳定位置变成不稳定位置。分析了替代溶质原子沿螺型位错管道扩散自组织形成双峰气团并使弯结振动由简谐型过渡到多谐振动的参数范围。 关键词：     

在铝镁合金的疲劳载荷过程中溶质原子与位错的交互作用

本文进行了淬火状态的、含0.52,0.91,3.46和5.15％Mg的铝合金的扭转疲劳试验,测定了相应的ΔE-N曲线和T_m-N曲线。实验结果指出,对于含镁量为0.52,0.91％的试样来说,当表面扭应变较小时,ΔE在起始时,随着应力循环数的增加而下降。当表面扭应变增大时,ΔE-N曲线始而变平,继而上升,直至达到一较高值才稳定下来。当试样中的含镁量为3.46％时,在扭应变不太大时,ΔE-N曲线的变化情况与Al-4％Cu合金的相象,不过当扭应变足够大时,ΔE起始时上升,并且经过一个峯值又下降。当含镁量增至5.15％时,ΔE-N曲线的表现已完全与Al-4％Cu合金的相象,在所用的最高表面扭应变下也并不表现出明显的峯值。对于所用的各种成分的试样来说,最大抗扭矩T_m起始总是上升的。上述结果都可以根据溶质镁原子在疲劳过程中渐渐进入位错,形成气团来解释。可以认为,在铝镁合金的情形,产生ΔE的因素以及影响ΔE的大小的因素,对于疲劳载荷的起始阶段来说,可能都主要是由于气团的作用。当含镁量较低时,对于足够高的表面扭应变来说,气团较为松动,位错能够拖着气团运动,从而需要作功,使ΔE和T_m都上升。但当合镁量较高时,或表面扭应变不太大时,在疲劳一起始就形成了能够对于位错起钉扎作用的足够浓的气团。继续进行疲劳时,进入位错的溶质原子将使位错的动性进一步降低,导致ΔE起始下降,T_m起始上升。此外,还对于经过不同时效处理的Al-0.52％Mg和Al-3.46％Mg合金进行了疲劳试验,观测到应变时效现象,这与上述的溶质原子气团模型相合。     

低应力振幅下非线性滞弹性内耗峰(P′1峰)的数值分析

通过差分方法，对在位错弯结气团模型的基础上推导出来的溶质原子在位错芯区内的纵向扩散方程，进行了数值求解，由此计算出了与P′₁峰相应的内耗和横量亏损随温度和振幅的变化曲线．数值计算得到的内耗曲线与以前的实验曲线，无论在外观形态上，还是在移动规律上，都完全一样．这样就从定量上解释了P′₁峰 关键词：     

铁磷合金中的Snoek-Kê-K?ster峰

用真空葛氏摆,研究了Fe-C+N-P合金系冷加工试样内耗。发现置换式固溶元素磷,强烈减低铁的S-K-K内耗(Q^-1)、降低内耗峰温度(T_p)和明显减小其弛豫激活能(H)。在铁中磷的固溶限度以下,内耗峰高度(Q_h^-1)随合金中磷浓度的三分之二次方(即位错线上磷浓度平方)C_p^2/3增加而线性减低。实验结果符合Schoeck理论。本文还讨论了内耗机制,认为它是非螺(包括刃)位错段拖曳Cottrell气团间隙溶质原子移动产生的。位错段运动以弯曲的方式进行。 关键词：     

铝一镁合金中的反常位错内耗峰

Al-0.03at％ Mg合金在倒扭摆上-65℃在原位进行拉伸,形变量为0.5％,然后在升温过程中测量内耗,于-30℃及60℃附近观测到内耗峰,随后从80℃的降温过程中仍在相同温度观测到内耗峰。研究了不同温度下的内耗-振幅曲线,在降温过程中出现内耗峰的温度范围内观测到了振幅内耗峰,并由此计算得到等效激活能分别为0.32及0.22eV。初步认为,当低温冷加产生的位错弯结在外力作用下作沿边往复运动时,“镁原子-空位”对和镁原子被拖曳运动是分别引起-30℃峰和60℃峰的可能的原因。 关键词：     

从铝合金的应变时效内耗考察位错与点缺陷的交互作用

研究了合金含量、合金元素和形变条件对铝合金应变时效内耗行为的影响．由此描述了点缺陷的分布状态和位错组态；指出了控制应变时效回复过程的因素是溶质原子的动性和溶质原子与位错的作用能。提出了能描述应变时效过程中位错─—点缺陷交互作用的位错弦脱钉和位错气团拖曳共同作用的复合模型，相应的理论处理合理地解释了实验现象。 关键词：     

Influence of solute mobility on dislocation motion I. Basic model

Dislocation motion in the real lattice of alloys is highly complex. In a certain temperature range the dynamic strain ageing phenomena have been reported. In this paper the influence of mobile solute atoms (as obstacles) on the motion of dislocation is analysed. Both processes are assumed to be thermally activated. A new model based on this assumption is proposed. The dislocation velocity and the friction stress (due to solute-dislocation interactions) are calculated. A change in the friction stress caused by solute mobility is discussed.     

A new model of solution hardening in fcc metals based on the interaction with plural obstacles

A new model of solution hardening in fcc metals assumes that dislocation motion is controlled by a thermal activation process. In the model, the interaction of a dislocation with plural solute atoms is taken into account in a single activation event. The actual number of solute atoms which are involved in an activation event is determined by minimizing the activation energy. The model predicts a temperature dependence for the flow stress that agrees reasonably well with experimental results. Especially, it predicts the appearance of an inverse temperature dependence of the flow stress in the low-temperature region. Thus, the anomalous lowering of the flow stress at low temperatures, observed in some dilute alloys, can be explained solely by the dislocation–solute atom interaction. This is to be compared with the conventional explanation, in which another cause, the so-called inertial effect, was invoked. Another feature of the new model is that it provides a simple explanation for the occurrence of the stress equivalence phenomenon.     

镍碳固溶体在范性形变过程中的位错内耗

在小型拉力试验机上测量了含有不同碳量的镍在范性形变过程中的低频内耗,观察到当含碳量在某一适当范围以内时,内耗-应变曲线上出现了一系列的峯值。研究了不同热处理条件、预先冷加工以及测量温度对于这种内耗现象的影响。初步认为这一系列峯值是由于位错气团在形变过程中的更迭形成和解脱所引起的。