Microplastic Relaxations of Single and Polycrystalline Molybdenum

Abstract

The microplasticity of high-purity molybdenum single crystals and of Mo polycrystals of technical purity has been investigated by relaxation step tests in uniaxial compression. A new model for the evaluation of relaxation tests in the microplastic range of b.c.c metals is presented which takes into account the decrease of the mobile dislocation density due to exhaustion of non-screw dislocations. The model allows an independent determination of the activation volume and of the microstructure parameters controlling dislocation exhaustion. The results indicate that in the high-purity single crystals the deformation rate is controlled by interactions of non-screw dislocations with the grown-in network. In the polycrystals additional interactions with impurity atoms seem to occur. In the single crystals the activity and subsequent exhaustion of two different glide systems was observed, followed by a gradual onset of screw dislocation motion. Die Mikroplastizität von hochreinen Molybdän-Einkristallen und von Mo Polykristallen technischer Reinheit wurde durch Stufen-Relaxationsversuche in uniaxialer Kompression untersucht. Es wird ein neues Modell für die Auswertung von Relaxationsversuchen im mikroplastischen Bereich kubisch-raumzentrierter Metalle präsentiert, welches die Abnahme der mobilen Versetzungsdichte infolge von Erschöpfung der Nicht-Schraubenversetzungen berücksichtigt. Das Modell ermöglicht die getrennte Bestimmung des Aktivierungsvolumens und der Mikrostrukturparameter. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Verformungsrate in den hochreinen Einkristallen durch Wechselwirkungen mit dem eingewachsenen Versetzungsnetzwerk bestimmt ist. In den Polykristallen dürften zusätzliche Wechselwirkungen mit Verunreinigungen eine Rolle spielen. In den Einkristallen wurde die Betätigung und anschließende Erschöpfung zweier verschiedener Gleitsysteme beobachtet. Danach erfolgte ein allmähliches Einsetzen der Schraubenversetzungsbewegung.