Viscous drag on dislocations in aluminum at high strain rates

• Published in: Acta metallurgica 1968-01, Vol.16 (9), p.1189-1197
• Main Authors: Kumar, A, Hauser, F.E, Dorn, J.E
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(68)90054-0

The dislocation drag coefficient of aluminum single crystals was measured by the strain rate method at 10°K, 77°K, 300°K and 500°K. A maximum shear strain rate of 2.6 × 10 4sec −1 was obtained by the Kolsky thin wafer technique in pure shear. The stresses at one percent and at 20 percent shear strain were a linear function of strain rate above a back stress τ B . The back stress was attributed to the over-coming of internal stresses, both long range and short range, associated with forest dislocations without the aid of thermal fluctuations. The temperature dependence and the effect of strain on the dislocation drag coefficient are discussed in terms of the dislocation damping theories. Le coefficient d'entraînement des dislocations dans des monocristaux d'aluminium a été mesuré par la méthode de la vitesse de déformation, à 10°K, 77°K, 300°K et 500°K. Une vitesse maximum de déformation en cisaillement de 2,6 × 10 4 sec −1 a été obtenue par la technique de la feuille mince de Kolsky en cisaillement pur. Les contraintes pour des déformations en cisaillement de 1% et de 20% sont une fonction linéaire de la vitesse de déformation, seulement au-dessus d'un seuil τ B . Celui-ci correspond à la nécessité de surmonter les contraintes internes (aussi bien à longue distance qu'à courte distance) associées aux forêts de dislocations, sans l'aide de l'agitation thermique. Les auteurs étudient l'influence de la température et de la déformation sur le coefficient d'entraînment de la dislocation à la lumière des théories de l'amortissement des dislocations. Der Versetzungswiderstandskoeffizient von Aluminiumeinkristallen wurde bei verschiedenen Verformungsgeschwindigkeiten und den Temperaturen 10°K, 77°K, 300°K und 500°K gemessen. Eine maximale Abgleitgeschwindigkeit von 2,6 · 10 4 sec −1 wurde mit der Kolsky-Technik bei reiner Scherung erreicht. Die Spannungen bei ein Prozent und bei 20 Prozent Abgleitung hingen oberhalb einer Rückspannung τ B linear von der Verformungsgeschwindigkeit ab. Diese Rückspannung wurde dem Überwinden sowohl weitreichender als auch kurzreichweitiger, von Waldversetzungen herrührender innerer Spannungen ohne die Hilfe thermischer Schwankungen zugeordnet. Die Temperaturabhängigkeit und der Einfluss der Spannung auf den Versetzungswiderstandskoeffizienten werden auf der Grundlage der Versetzungsdämpfungstheorie diskutiert.