Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 2/2014

01.02.2014

Evolution of Relationships Between Dislocation Microstructures and Internal Stresses of AISI 316L During Cyclic Loading at 293 K and 573 K (20 °C and 300 °C)

verfasst von: Minh-Son Pham, Stuart R. Holdsworth

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

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The evolution of dislocation densities and of dislocation microstructures during cyclic loading of AISI 316L is systematically evaluated. In addition, internal stresses are also measured for every cycle and comprehensively analyzed. These observations are made in order to establish relationships between the evolution of dislocation condition and internal stresses, and ultimately to obtain a thorough insight into the complex cyclic response of AISI 316L. Moreover, the dependencies of established relationships on the variation of temperature and strain amplitude are investigated. The back stresses (long-range stresses associated with the presence of collective dislocations over different length scales) are mainly responsible for the cyclic deformation response at high strain amplitudes where dislocations tend to move more quickly in a wavy manner. In contrast, the effective stress, coupling with short-range dislocation interactions, plays an insignificant role on the material cyclic response for wavy slip conditions, but increasingly becomes more important for planar slip conditions. The additionally strong short-range interactions between dislocations and point defects (initially with solute atoms and later in life with corduroy structure) at 573 K (300 °C) cause dislocations to move in more planar ways, resulting in a significant increase in effective stress, leading to their influential role on the material cyclic response.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat J.C. Grosskreutz and M. Mughrabi: Constitutive Equations in Plasticity, A.S. Argon, ed., MIT Press, Cambridge, 1975, pp. 251–326. J.C. Grosskreutz and M. Mughrabi: Constitutive Equations in Plasticity, A.S. Argon, ed., MIT Press, Cambridge, 1975, pp. 251–326.
2.
Zurück zum Zitat H. Mughrabi, Fatigue 2010, 2 (2010) 3-26. H. Mughrabi, Fatigue 2010, 2 (2010) 3-26.
5.
Zurück zum Zitat M.S. Pham, C. Solenthaler, K.G.F. Janssens, S.R. Holdsworth, Mater. Sci. Eng. A Struct., 528 (2011) 3261-69.CrossRef M.S. Pham, C. Solenthaler, K.G.F. Janssens, S.R. Holdsworth, Mater. Sci. Eng. A Struct., 528 (2011) 3261-69.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat M. Gerland, J. Mendez, P. Violan, B.A. Saadi, Mater. Sci. Eng. A, 118 (1989) 83-95.CrossRef M. Gerland, J. Mendez, P. Violan, B.A. Saadi, Mater. Sci. Eng. A, 118 (1989) 83-95.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat J. Polak, K. Obrtlik, M. Hajek, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., 17 (1994) 773-82.CrossRef J. Polak, K. Obrtlik, M. Hajek, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., 17 (1994) 773-82.CrossRef
9.
10.
Zurück zum Zitat M. Gerland, R. Alain, B.A. Saadi, J. Mendez, Mater. Sci. Eng. A, 229 (1997) 68-86.CrossRef M. Gerland, R. Alain, B.A. Saadi, J. Mendez, Mater. Sci. Eng. A, 229 (1997) 68-86.CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat M.S. Pham, S.R. Holdsworth, K.G.F. Janssens, E. Mazza, Int. J. Plasticity, 47 (2013) 143-64.CrossRef M.S. Pham, S.R. Holdsworth, K.G.F. Janssens, E. Mazza, Int. J. Plasticity, 47 (2013) 143-64.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat D. Kuhlmann-Wilsdorf, C. Laird (1979) Mater. Sci. Eng., 37, 111–20.CrossRef D. Kuhlmann-Wilsdorf, C. Laird (1979) Mater. Sci. Eng., 37, 111–20.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat X. Feaugas (1999), Acta Metall., 47, 3617–32. X. Feaugas (1999), Acta Metall., 47, 3617–32.
16.
17.
Zurück zum Zitat M.S. Pham and S.R. Holdsworth: in The 8th European Solids Mechanics Conference, Graz, Austria, 2012. M.S. Pham and S.R. Holdsworth: in The 8th European Solids Mechanics Conference, Graz, Austria, 2012.
18.
Zurück zum Zitat A. Cottrell, Dislocations and Plastic Flow in Crystals, Clarendon Press, Oxford, 1953. A. Cottrell, Dislocations and Plastic Flow in Crystals, Clarendon Press, Oxford, 1953.
19.
Zurück zum Zitat X. Feaugas, C. Gaudin, Mater. Sci. Eng. A Struct., 309 (2001) 382-85.CrossRef X. Feaugas, C. Gaudin, Mater. Sci. Eng. A Struct., 309 (2001) 382-85.CrossRef
23.
25.
Zurück zum Zitat X. Feaugas, Recent Res. Dev. Mater. Sci., 4 (2003) 35-64. X. Feaugas, Recent Res. Dev. Mater. Sci., 4 (2003) 35-64.
26.
Zurück zum Zitat X. Feaugas, S. Catalao, P. Pilvin, M.T. Cabrillat, Mater. Sci. Eng. A Struct., 483–484 (2008) 422-25.CrossRef X. Feaugas, S. Catalao, P. Pilvin, M.T. Cabrillat, Mater. Sci. Eng. A Struct., 483–484 (2008) 422-25.CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat A.F. Armas, O.R. Bettin, I. Alvarezarmas, G.H. Rubiolo, J. Nucl. Mater., 155 (1988) 646-49. A.F. Armas, O.R. Bettin, I. Alvarezarmas, G.H. Rubiolo, J. Nucl. Mater., 155 (1988) 646-49.
29.
Zurück zum Zitat V.S. Srinivasan, R. Sandhya, K.B.S. Rao, S.L. Mannan, K.S. Raghavan, Int. J. Fatigue, 13 (1991) 471-78.CrossRef V.S. Srinivasan, R. Sandhya, K.B.S. Rao, S.L. Mannan, K.S. Raghavan, Int. J. Fatigue, 13 (1991) 471-78.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat M. Gerland, J. Mendez, J. Lepinoux, P. Violan, Mater. Sci. Eng. A, 164 (1993) 226-29.CrossRef M. Gerland, J. Mendez, J. Lepinoux, P. Violan, Mater. Sci. Eng. A, 164 (1993) 226-29.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat M.S. Pham: Diss. ETH No. 20864, ETH Zurich, Zurich, 2013, p. 252. M.S. Pham: Diss. ETH No. 20864, ETH Zurich, Zurich, 2013, p. 252.
32.
33.
Zurück zum Zitat M.J. Whelan: Proc. R. Soc. Lond. Ser. A, 1959, vol. 249, p. 114. M.J. Whelan: Proc. R. Soc. Lond. Ser. A, 1959, vol. 249, p. 114.
34.
Zurück zum Zitat U.F. Kocks, A.S. Argon, M.F. Ashby, Prog. Mater. Sci., 19 (1975) 1–281.CrossRef U.F. Kocks, A.S. Argon, M.F. Ashby, Prog. Mater. Sci., 19 (1975) 1–281.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat J.G. Antonopoulos, L.M. Brown, A.T. Winter, Philos. Mag., 34 (1976) 549-63.CrossRef J.G. Antonopoulos, L.M. Brown, A.T. Winter, Philos. Mag., 34 (1976) 549-63.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat A.H. Cottrell, B.A. Bilby, Proc. Phys. Soc. Lond. Sect. A, 62 (1949) 49-62.CrossRef A.H. Cottrell, B.A. Bilby, Proc. Phys. Soc. Lond. Sect. A, 62 (1949) 49-62.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat D. Caillard, J.L. Martin, B. Jouffrey, Acta Metall., 28 (1980) 1059-67.CrossRef D. Caillard, J.L. Martin, B. Jouffrey, Acta Metall., 28 (1980) 1059-67.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat M. Gerland, B.A. Saadi, P. Violan, Mater. Sci. Eng., 96 (1987) L1-L4.CrossRef M. Gerland, B.A. Saadi, P. Violan, Mater. Sci. Eng., 96 (1987) L1-L4.CrossRef
40.
42.
Zurück zum Zitat Y. Estrin, L.S. Toth, A. Molinari, Y. Brechet, Acta Mater., 46 (1998) 5509-22.CrossRef Y. Estrin, L.S. Toth, A. Molinari, Y. Brechet, Acta Mater., 46 (1998) 5509-22.CrossRef
43.
46.
47.
Zurück zum Zitat W.M. Lomer, Philos. Mag., 42 (1951) 1327-31. W.M. Lomer, Philos. Mag., 42 (1951) 1327-31.
48.
Zurück zum Zitat A.H. Cottrell, Philos. Mag., 43 (1952) 645-47. A.H. Cottrell, Philos. Mag., 43 (1952) 645-47.
49.
Zurück zum Zitat R. Madec, B. Devincre, L. Kubin, T. Hoc, D. Rodney, Science, 301 (2003) 1879-82.CrossRef R. Madec, B. Devincre, L. Kubin, T. Hoc, D. Rodney, Science, 301 (2003) 1879-82.CrossRef
50.
51.
52.
Zurück zum Zitat J.Y. Cheng, S. Nemat-Nasser, W.G. Guo, Mech. Mater., 33 (2001) 603-616.CrossRef J.Y. Cheng, S. Nemat-Nasser, W.G. Guo, Mech. Mater., 33 (2001) 603-616.CrossRef
53.
54.
55.
Zurück zum Zitat M. Glazov, L.M. Llanes, C. Laird, Phys. Status Solidi A Appl. Res., 149 (1995) 297-321.CrossRef M. Glazov, L.M. Llanes, C. Laird, Phys. Status Solidi A Appl. Res., 149 (1995) 297-321.CrossRef
56.
Zurück zum Zitat M. Zaiser and A. Seeger: Dislocations in Solids, Elsevier, Amsterdam, 2002. M. Zaiser and A. Seeger: Dislocations in Solids, Elsevier, Amsterdam, 2002.
Metadaten
Titel
Evolution of Relationships Between Dislocation Microstructures and Internal Stresses of AISI 316L During Cyclic Loading at 293 K and 573 K (20 °C and 300 °C)
verfasst von
Minh-Son Pham
Stuart R. Holdsworth
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/s11661-013-1981-7

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2014

Metallurgical and Materials Transactions A 2/2014 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.