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In situ TEM study of twin boundary migration in sub-micron Be fibers

Authors :
Frédéric Mompiou
Charlotte Ensslen
Oliver Kraft
Marc Legros
Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
ANR-10-EQPX-0038,MIMETIS,Microscopie Interférométrique et Microscopie Electronique en Transmission In Situ(2010)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Acta Materialia, Acta Materialia, Elsevier, 2015, ⟨10.1016/j.actamat.2015.06.016⟩, Acta Materialia, 2015, ⟨10.1016/j.actamat.2015.06.016⟩
Publication Year :
2016
Publisher :
arXiv, 2016.

Abstract

Deformation twinning in hexagonal crystals is often considered as a way to palliate the lack of independent slip systems. This mechanism might be either exacerbated or shut down in small-scale crystals whose mechanical behavior can significantly deviate from bulk materials. Here, we show that sub-micron beryllium fibers initially free of dislocation and tensile tested in-situ in a transmission electron microscope (TEM) deform by a $\{ 10\bar{1}2 \}$ $\langle 10\bar{1}1 \rangle$ twin thickening. The propagation speed of the twin boundary seems to be entirely controlled by the nucleation of twinning dislocations directly from the surface. The shear produced is in agreement with the repeated lateral motion of twinning dislocations. We demonstrate that the activation volume ($V$) associated with the twin boundary propagation can be retrieved from the measure of the twin boundary speed as the stress decreases as in a classical relaxation mechanical test. The value of $V \approx 8.3 \pm 3.3 \times 10^{-29}m^3$ is comparable to the value expected from surface nucleation.<br />Comment: 13 pages, 9 figures

Details

ISSN :
13596454
Database :
OpenAIRE
Journal :
Acta Materialia, Acta Materialia, Elsevier, 2015, ⟨10.1016/j.actamat.2015.06.016⟩, Acta Materialia, 2015, ⟨10.1016/j.actamat.2015.06.016⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....871c08e4bd60160f27c5e2a97ba2bf5c
Full Text :
https://doi.org/10.48550/arxiv.1602.04657