Thermally activated flow of H.C.P. metals at low temperatures

Consistency requirements for the thermal activation analysis of low temperature deformation data are presented. The cases of elastic (ΔS ≠ 0) and inelastic (ΔS = 0) obstacles are considered, as are the alternatives of constant and of stress-dependent pre-exponentials. The requirements are expressed in terms of the allowable curvatures of the free energy-temperature and enthalpy–temperature diagrams constructed at constant strain rate. Low-temperature deformation data for five hexagonal metals are examined in the light of the above analysis, which indicates that the rate controlling obstacles are likely to be elastic in nature. It is observed for these metals that the activation entropy decreases and the pre-exponential increases with effective stress. It is concluded that the most probable rate controlling obstacles are the forest dislocations in Cd. Zn. and Mg, while in α-Zr and α-Ti, plastic flow is controlled either by interstitial-dependent lattice friction or by the cooperative overcoming of solute atoms. Es werden die Konsistenzforderungen fur die thermische Aktivierungsanalyse der Tieftemperatur-Deformationswerte mitgeteilt. Die Falle von elastischen (ΔS ≠ 0) und unelastischen (ΔS = 0) Hindernissen werden berucksichtigt, die alternativ einem konstanten und einem spannungsabhangigen Vorfaktor vor der Exponentialfunktionen entsprechen. Die Forderungen werden mit den zulassigen Krummungen der Freie-Energie–Temperaturund Enthalpie–Temperatur-Diagramme ausgedruckt, die fur konstante Deformationsgeschwindigkeit konstruiert werden. Die Tieftemperatur-Deformationswerte fur funf hexagonale Metalle werden im Hinblick auf die obige Analyse untersucht, die zeigt, das die geschwindigkeitssteuernden Hindernisse wahrscheinlich von elastischer Art sind. Es wird fur diese Metalle beobachtet, das die Aktivierungsentropie abnimmt, und das der Vorfaktor mit der effektiven Spannung zunimmt. Es wird geschlossen, das die wahrscheinlichsten, geschwindigkeitskontrollierenden Hindernisse Waldversetzungen in Cd, Zn und Mg sind, wahrend in α-Zr und α-Ti das plastische Fliesen entweder durch Zwischengitterplatzabhangige Gitterreibung oder durch die kooperative Uberwindung der gelosten Atome geregelt wird.