Velocities of Dislocation Groups in Very Thin Neutron-Irradiated Copper Single Crystals Measured by Slip Line Cinematography

Abstract

Slip line development on very thin flat single crystals of neutron-irradiated Cu (thickness down to only 15 to 20 μm, orientation for single glide, yield region, room temperature) is recorded by high-speed cinematography during tensile deformation. In such very thin crystals glide dislocations on the slip plane must be arranged in a rather simple way. Drops in tensile load occuring during initiation of single slip lines at the Luders band front indicate that in the beginning of a slip line development dislocation groups traverse the whole glide plane in very short times. Evaluating the data measured for the slip line growth vs ≧ 10 cm/s is found for screw dislocations and ve ≧ vs for edge dislocations. For later stages on thin crystals and for all stages on thick crystals (≧ several 100 μm) slip line development is much slower and slip lines show many cross slip events which then appear to control the mean velocity of the dislocations. Die Gleitlinienentwicklung auf sehr dunnen, flachen Einkristallen aus neutronenbestrahltem Cu (Dicke bis hinab zu nur 15 bis 20 μm, Orientierung fur Einfachgleitung, Fliesbereich, Zimmertemperatur) wird wahrend der Zugverformung mit Hochfrequenz-Kinematographie aufgezeichnet. Gleitversetzungen mussen in derart dunnen Kristallen recht ubersichtlich auf der Gleitebene angeordnet sein. Einbruche im Lastschrieb, die bei der Entstehung einzelner Gleitlinien an der Ludersband-Front auftreten, deuten darauf hin, das die Versetzungsgruppen zu Beginn einer Gleitlinienentwicklung in sehr kurzen Zeiten die ganze Gleitebene uberstreichen. Durch Auswertung des gemessenen Gleitlinienwachstums wird vs ≧ 10 cm/s fur Schraubenversetzungen und ve ≧ vs fur Stufenversetzungen gefunden. In spateren Stadien auf dunnen Kristallen und in allen Stadien auf dicken Kristallen (≧ einige 100 μm) ist das Gleitlinienwachstum erheblich langsamer und die Gleitlinien weisen viele Quergleitstellen auf, welche dann die mittlere Versetzungsgeschwindigkeit bestimmen.