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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 8/2015

01.08.2015

Analysis of Obstacle Hardening Models Using Dislocation Dynamics: Application to Irradiation-Induced Defects

verfasst von: Cameron Sobie, Nicolas Bertin, Laurent Capolungo

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 8/2015

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Abstract

Irradiation hardening in \(\alpha \)-iron represents a critical factor in nuclear reactor design and lifetime prediction. The dispersed barrier hardening, Friedel Kroupa Hirsch (FKH), and Bacon Kocks Scattergood (BKS) models have been proposed to predict hardening caused by dislocation obstacles in metals, but the limits of their applicability have never been investigated for varying defect types, sizes, and densities. In this work, dislocation dynamics calculations of irradiation-induced obstacle hardening in the athermal case were compared to these models for voids, self-interstitial atom (SIA) loops, and a combination of the two types. The BKS model was found to accurately predict hardening due to voids, whereas the FKH model was superior for SIA loops. For both loops and voids, the hardening from a normal distribution of defects was compared to that from the mean size, and was shown to have no statistically significant dependence on the distribution. A mean size approach was also shown to be valid for an asymmetric distribution of voids. A non-linear superposition principle was shown to predict the hardening from the simultaneous presence of voids and SIA loops.

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Metadaten
Titel
Analysis of Obstacle Hardening Models Using Dislocation Dynamics: Application to Irradiation-Induced Defects
verfasst von
Cameron Sobie
Nicolas Bertin
Laurent Capolungo
Publikationsdatum
01.08.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 8/2015
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-015-2935-z

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