DISLOCATION MULTIPOLES
P. M. HAZZLEDINE
1966
Le Journal de Physique Colloques
RbumB. -Examen thkorique dktaillk de la formation et des configurations d'kquilibre des multipdles de dislocation sur deux plans de glissement. Les dispositions prevues, qui supposent un mkcanisme de formation par prkgeage, sont en bon accord avec celles observkes dans les alliages de Cu a 10 % at. d'Al, dkformks durant le l e r stade de la courbe de durcissement. Les calculs montrent que, si deux sources de Frank-Read, sur des plans de glissement parallbles, kmettent des boucles de
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... les dislocations formeront un dip6le spontankment, en l'absence de contrainte. Si les deux sources, situees sur des plans de glissement distants de y, sont skparies par une distance L, le nombre de dislocations que chacune peut kmettre varie entre 2 L/7 y (si la droite joignant les sources est perpendiculaire au vecteur de Burgers b) et L/6 y (si cette droite est parallble a b). On trouve que la contrainte nkcessaire pour dkcomposer un multip6le, une fois formk, est presque indkpendante de n, nombre de dipdles du multip6le, et donnee avec une bonne approximation par Z, = Gb/2 nky, oh k = 2 ou 4(1v), suivant que les dislocations sont vis ou coin. Une thkorie de la relation travail-durcissement fondke sur les calculs prkcedents fournit une relation entre la tension Z, -ZF et la dkformation E, de la forme E = q[(z, -zF)/GI3, ou q dkpend de la densitk et de la repartition des sources de Frank-Read. Si on suppose la distance moyenne des sources, projetke sur un plan normal au plan de glissement, de l'ordre de 10 p, on obtient un bon accord entre la thkorie et les courbes expkrimentales tensiondkformation obtenues pour le magnesium par Hirsch et Lally (1965). Abstract. -The formation and the equilibrium configurations of dislocation multipoles on two slip planes are considered theoretically in detail. It is found that the predicted arrays, assuming a trapping formation mechanism, are in fair agreement with those observed in Cu 10 % at. A1 alloys deformed into stage I of the work-hardening curve. The calculations show that if two Frank-Read sources on parallel slip planes emit dislocation loops, the dislocations will form a multipole spontaneously in the absence of any effective applied stress. If the two sources lie a distance K apart on slip planes separated by y, the maximum number of dislocations which each source can emit varies between 2 117 y (when the line joining the sources is perpendicular to the Burgers vector, b) and 116 y (when the line is parallel to b). The stress required to decompose a multipole, once formed, is found to be almost independent of n, the number of dipoles in the multipole, and is given to a good approximation by : Z, = Gb/2 nky where k = 2 and 4(1v) for screw and edge dislocations respectively. A theory of stage I work-hardening based on the above calculations yields a relationship between stress (z, -ZF) and strain (E) of the form : E = q [(~a -ZF)/G] where q depends on the density and distribution of active Frank-Read sources. If a random distribution of sources, whose average separation projected into a plane normal to the slip plane is -10 p is assumed, good agreement is obtained between theory and the experimental stress-strain curve of magnesium measured by Hirsch and Lally (1965) .
doi:10.1051/jphyscol:1966328
fatcat:52vrgb43gjdyvhqhwbwdsr7kca