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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 2/2014

01.02.2014

A Constitutive Equation for Grain Boundary Sliding: An Experimental Approach

verfasst von: Rajesh Korla, Atul H. Chokshi

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 2/2014

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Abstract

Although grain boundary sliding (GBS) has been recognized as an important process during high-temperature deformation in crystalline materials, there is paucity in experimental data for characterizing a constitutive equation for GBS. High-temperature tensile creep experiments were conducted, together with measurements of GBS at different strains, stresses, grain sizes, and temperatures. Experimental data obtained on a Mg AZ31 alloy demonstrate that, for the first time, dynamic recrystallization during creep does not alter the contribution of GBS to creep during high-temperature deformation. The experimentally observed invariance of the sliding contribution with strain was used together with the creep data for developing a constitutive equation for GBS in a manner similar to the standard creep equation. Using this new approach, it is demonstrated that the stress, grain size, and temperature dependence for creep and GBS are identical. This is rationalized by a model based on GBS controlled by dislocations, within grains or near-grain boundaries.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat J.E. Bird, A.K. Mukherjee, and J.E. Dorn: Quantitative relation between properties and microstructure, D. G. Brandon and A. Rosen, eds., Israel university press, Jerusalem, 1969, p. 255. J.E. Bird, A.K. Mukherjee, and J.E. Dorn: Quantitative relation between properties and microstructure, D. G. Brandon and A. Rosen, eds., Israel university press, Jerusalem, 1969, p. 255.
3.
Zurück zum Zitat R.L. Bell and T.G. Langdon: Interfaces conf., R.C. Gifkins, ed., 1969, pp. 115–37. R.L. Bell and T.G. Langdon: Interfaces conf., R.C. Gifkins, ed., 1969, pp. 115–37.
4.
5.
Zurück zum Zitat H. Reidel: Fracture at High Temperature, Springer-Verlag, Berlin, 1987.CrossRef H. Reidel: Fracture at High Temperature, Springer-Verlag, Berlin, 1987.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat J. Koike, R. Ohyama, T. Kobayashi, M. Suzuki, and K. Maruyama: Mater. Trans., 2003, vol. 44, pp. 445–51.CrossRef J. Koike, R. Ohyama, T. Kobayashi, M. Suzuki, and K. Maruyama: Mater. Trans., 2003, vol. 44, pp. 445–51.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat K.S. Kumar, H. Van Swygenhoven, and S. Suresh: Acta Mater., 2003, vol. 51, 5743–74.CrossRef K.S. Kumar, H. Van Swygenhoven, and S. Suresh: Acta Mater., 2003, vol. 51, 5743–74.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat R. Z. Valiev, and T. G. Langdon: Prog. Mater. Sci., 2006, vol. 51, pp. 881-981.CrossRef R. Z. Valiev, and T. G. Langdon: Prog. Mater. Sci., 2006, vol. 51, pp. 881-981.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat I. M. Lifshitz: Soviet Phys. JETP, 1963, vol. 17, pp. 909-20. I. M. Lifshitz: Soviet Phys. JETP, 1963, vol. 17, pp. 909-20.
11.
Zurück zum Zitat W.A. Rachinger: J Inst. Met., 1952–1953, vol. 81, pp. 33–41. W.A. Rachinger: J Inst. Met., 1952–1953, vol. 81, pp. 33–41.
12.
Zurück zum Zitat T. G. Langdon and R.B. Vastava: in Mechanical Testing for Deformation Model Development, R.W. Rhode, J.C. Swearengen, eds., STP 765, American Society for Testing Materials, Philadelphia 1982, pp. 435–51. T. G. Langdon and R.B. Vastava: in Mechanical Testing for Deformation Model Development, R.W. Rhode, J.C. Swearengen, eds., STP 765, American Society for Testing Materials, Philadelphia 1982, pp. 435–51.
13.
15.
Zurück zum Zitat R.C. Pond, D.A. Smith, and P.W.J. Southerden: Proc. Inter. Conf. Strength Meter-4 (ICSMA-4), 1976, pp. 378–82. R.C. Pond, D.A. Smith, and P.W.J. Southerden: Proc. Inter. Conf. Strength Meter-4 (ICSMA-4), 1976, pp. 378–82.
16.
17.
19.
Zurück zum Zitat R. C. Gifkins: J Aust. Inst. Metals, 1973, vol. 18, pp. 137-45. R. C. Gifkins: J Aust. Inst. Metals, 1973, vol. 18, pp. 137-45.
20.
Zurück zum Zitat F. W. Crossman and M. F. Ashby: Acta Metall., 1975, vol. 23, pp. 425-40.CrossRef F. W. Crossman and M. F. Ashby: Acta Metall., 1975, vol. 23, pp. 425-40.CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat R. L. Bell and T. G. Langdon: J Mater. Sci., 1967, vol. 2, pp. 313-23.CrossRef R. L. Bell and T. G. Langdon: J Mater. Sci., 1967, vol. 2, pp. 313-23.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat A. H. Chokshi, A. ° K. Mukherjee and T. G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 1993, vol. R10, pp. 237-74.CrossRef A. H. Chokshi, A. ° K. Mukherjee and T. G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 1993, vol. R10, pp. 237-74.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat T. Watanabe, S. -I. ° Kimura and S. ° Karashima: Phil. Mag., 1984, vol. 49, pp. 845- 64.CrossRef T. Watanabe, S. -I. ° Kimura and S. ° Karashima: Phil. Mag., 1984, vol. 49, pp. 845- 64.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat R. S. ° Kottada and A. H. Chokshi: Metall. Mater. Trans., 2007, vol. 38A, pp. 1743- 49.CrossRef R. S. ° Kottada and A. H. Chokshi: Metall. Mater. Trans., 2007, vol. 38A, pp. 1743- 49.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M.M. Myshlaev, H.J. McQueen, A. Mwembela and E. Konopleva: Mater. Sci. Eng., 2002, vol. A337, pp. 121–33.CrossRef M.M. Myshlaev, H.J. McQueen, A. Mwembela and E. Konopleva: Mater. Sci. Eng., 2002, vol. A337, pp. 121–33.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat J.A. Del Valle, M.T. Perez-Prado, and O.A. Ruano: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36A, pp. 1427–38.CrossRef J.A. Del Valle, M.T. Perez-Prado, and O.A. Ruano: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36A, pp. 1427–38.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat S. S. Vagarali and T. G. Langdon: Acta Metall., 1981, vol. 29, pp. 1969-82.CrossRef S. S. Vagarali and T. G. Langdon: Acta Metall., 1981, vol. 29, pp. 1969-82.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat S. S. Vagarali and T. G. Langdon: Acta Metall., 1982, vol. 30, pp. 1157-70.CrossRef S. S. Vagarali and T. G. Langdon: Acta Metall., 1982, vol. 30, pp. 1157-70.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat K. Maruyama, M. Suzuki and H. Sato: Metall. Trans., 2002, vol. 33A, pp. 875-82. K. Maruyama, M. Suzuki and H. Sato: Metall. Trans., 2002, vol. 33A, pp. 875-82.
33.
Zurück zum Zitat H. Watanabe, H. Tsutisui, T. Mukai, M. ° Kohzu, S. Tanabe and ° K. Higashi: Int. J plasticity, 2001, vol. 17, pp. 387-97.CrossRef H. Watanabe, H. Tsutisui, T. Mukai, M. ° Kohzu, S. Tanabe and ° K. Higashi: Int. J plasticity, 2001, vol. 17, pp. 387-97.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat W. J. ° Kim, S. W. Chung, C. S. Chung and D. ° Kum: Acta Mater., 2001, vol. 49, pp. 3337-45.CrossRef W. J. ° Kim, S. W. Chung, C. S. Chung and D. ° Kum: Acta Mater., 2001, vol. 49, pp. 3337-45.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat K. ° Kitazono, E. Sato and ° K. ° Kuribayashi: Scripta Mater., 2001, vol. 44, pp. 2695- 88.CrossRef K. ° Kitazono, E. Sato and ° K. ° Kuribayashi: Scripta Mater., 2001, vol. 44, pp. 2695- 88.CrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat K. Ishikawa, H. Watanabe and T. Mukai: J Mater. Sci., 2005, vol. 40, pp. 1577-82.CrossRef K. Ishikawa, H. Watanabe and T. Mukai: J Mater. Sci., 2005, vol. 40, pp. 1577-82.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat H. Somekawa, ° K. Hirai, H. Watanabe, Y. Takigawa and ° K. Higashi: Mater. Sci. Eng., 2005, vol. 407A, pp. 53-61.CrossRef H. Somekawa, ° K. Hirai, H. Watanabe, Y. Takigawa and ° K. Higashi: Mater. Sci. Eng., 2005, vol. 407A, pp. 53-61.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat H. Watanabe, A. Takara, H. Somekawa, T. Mukai and ° K. Higashi: Scripta Mater., 2005, vol. 52, pp. 449-54.CrossRef H. Watanabe, A. Takara, H. Somekawa, T. Mukai and ° K. Higashi: Scripta Mater., 2005, vol. 52, pp. 449-54.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat H. ° K. ° Kim and W. J. ° Kim: J Mater. Sci., 2007, vol. 42, pp. 6171-76.CrossRef H. ° K. ° Kim and W. J. ° Kim: J Mater. Sci., 2007, vol. 42, pp. 6171-76.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat R. B. Figueiredo and T. G. Langdon: J Mater. Sci., 2008, vol. 43, pp. 7366-71.CrossRef R. B. Figueiredo and T. G. Langdon: J Mater. Sci., 2008, vol. 43, pp. 7366-71.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat R. Panicker, A. H. Chokshi, R. ° K. Mishra, R. Verma and P. E. ° Krajewski: Acta Mater., 2009, vol. 57, pp. 3683-93.CrossRef R. Panicker, A. H. Chokshi, R. ° K. Mishra, R. Verma and P. E. ° Krajewski: Acta Mater., 2009, vol. 57, pp. 3683-93.CrossRef
43.
Zurück zum Zitat R. B. Figueiredo and T. G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 2009, vol. A501, pp. 105- 114.CrossRef R. B. Figueiredo and T. G. Langdon: Mater. Sci. Eng., 2009, vol. A501, pp. 105- 114.CrossRef
44.
Zurück zum Zitat C. R. Barrett and W. D. Nix: Acta Metall., 1965, vol. 13, pp. 1247-1258.CrossRef C. R. Barrett and W. D. Nix: Acta Metall., 1965, vol. 13, pp. 1247-1258.CrossRef
45.
Zurück zum Zitat F. A. Mohamed and T. G. Langdon: Acta Metall., 1974, vol. 22, pp. 779-88.CrossRef F. A. Mohamed and T. G. Langdon: Acta Metall., 1974, vol. 22, pp. 779-88.CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Z. R. Lin, A. H. Chokshi and T. G. Langdon: J Mater. Sci., 1988, vol. 23, pp. 2712-22.CrossRef Z. R. Lin, A. H. Chokshi and T. G. Langdon: J Mater. Sci., 1988, vol. 23, pp. 2712-22.CrossRef
47.
48.
Zurück zum Zitat O. D. Sherby and P. M. Burke: Prog. Mater. Sci., 1967, vol. 13, pp. 325-90. O. D. Sherby and P. M. Burke: Prog. Mater. Sci., 1967, vol. 13, pp. 325-90.
49.
Zurück zum Zitat F.R.N. Nabarro: Report of a Conference on the strength of solids, The Physical Society, London, 1948, pp. 75–90. F.R.N. Nabarro: Report of a Conference on the strength of solids, The Physical Society, London, 1948, pp. 75–90.
52.
Zurück zum Zitat S. A. Shei and T. G. Langdon: Acta Metall., 1978, vol. 26, pp. 639-46.CrossRef S. A. Shei and T. G. Langdon: Acta Metall., 1978, vol. 26, pp. 639-46.CrossRef
53.
Zurück zum Zitat M. R. Drury, F. J. Humphreys and S. H. White: J Mater. Sci., 1989, vol. 24, pp.154-62.CrossRef M. R. Drury, F. J. Humphreys and S. H. White: J Mater. Sci., 1989, vol. 24, pp.154-62.CrossRef
55.
Zurück zum Zitat Z. Horita and T. G. Langdon: Scripta Metall., 1983, vol. 17, pp. 665-70.CrossRef Z. Horita and T. G. Langdon: Scripta Metall., 1983, vol. 17, pp. 665-70.CrossRef
Metadaten
Titel
A Constitutive Equation for Grain Boundary Sliding: An Experimental Approach
verfasst von
Rajesh Korla
Atul H. Chokshi
Publikationsdatum
01.02.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 2/2014
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-013-2017-z

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