Microstructure and deformation behaviour of age hardenable AlLi single crystals

The deformation characteristics and the strengthening contribution of high purity AlLi alloys are studied under monotonic as well as under cyclic loading conditions on single- and polycrystalline specimens. The L12 ordered δ′ (Al3Li) precipitates are sheared by paired dislocations in underaged specimens and are by-passed by Orowan looping when the particle diameter becomes larger than about 50 nm. Extended planar dislocation arrays are observed on isolated slip planes in underaged single crystals in consequence of local glide plane softening. The strengthening of the alloy can be described by the theory of order strengthening in the underaged condition. Good agreement between theory and experimental results obtained from both cyclic and monotonic testing can be reached by assuming a specific antiphase boundary energy of 165 mJ/m2 for the (111) planes. Die Verformungs-Charakteristika und der Beitrag zum Aushärtungsverhalten werden mittels monotoner und zyklischer Verformung an ein- und polykristallinen Proben einer hochreinen AlLi-Legierung studiert. Die geordneten δ′-Ausscheidungsteilchen (Al3Li, L12-Struktur) werden durch Versetzungspaare geschnitten, solange sich die Legierung im unteralterten Zustand befindet. Sie werden jedoch durch einen Orowan-Mechanismus umgangen, wenn die Teilchengröße 50 nm überschreitet. Aufgrund der lokalen Gleitebenenentfestigung, hervorgerufen durch den Schneidprozeß, lassen sich für unteralterte Einkristalle ausgeprägte planare Versetzungsanordnungen auf isolierten Gleitebenen beobachten. Der Beitrag zur Härtung kann in dieser Legierung durch die Theorie der Ordnungshärtung beschrieben werden, solange die Proben im unteralterten Zustand vorliegen. Es wird eine gute Übereinstimmung zwischen berechneten und experimentellen Ergebnissen für monotone und zyklische Beanspruchung unter der Annahme gefunden, daß die spezifische Energie der Antiphasengrenze für (111)-Ebenen 165 mJ/m2 beträgt.

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