The Effect of Orientation on the Yielding and Flow of Molybdenum Single Crystals

Abstract

The influence of the orientation with respect to the direction of stresses has been investigated over the temperature range 77 to 413 °K. At temperatures below 300 °K the limit of the proportionality of strain to stress and the rate of work-hardening depend markedly on the orientation. At temperatures above 300 °K the yield stress is practically independent of the orientation and the crystals can experience a large elongation without necking. Crystals with the tensile axis orientated in a direction near the centre of the unit stereographic triangle exhibit three work-hardening stages. Slip lines and etch pit observations have shown that profuse cross-slip of screw dislocations is a characteristic feature of the deformation of molybdenum single crystals. An explanation, based on the mobility of the jogs in screw dislocations, is proposed for the orientation dependence of the yield stress. Es wurde der Einflus der Orientierung bezuglich der Richtung der Spannung im Temperaturbereich 77 bis 413 °K untersucht. Bei Temperaturen unter 300 °K hangen die Grenze der Proportionalitat zwischen Dehnung und Spannung und die Verfestigungsrate merklich von der Orientierung ab. Bei Temperaturen uber 300 °K ist die Fliesspannung praktisch unabhangig von der Orientierung und der Kristall kann eine grose Ausdehnung erfahren, ohne zu brechen. Kristalle, bei denen die Zugachsen in eine Richtung nahe dem Zentrum des stereographischen Dreiecks orientiert sind, zeigen drei Verfestigungsbereiche. Beobachtungen der Gleitlinien und Atzgruben haben gezeigt, das reichliche Quergleitung von Schraubenversetzungen ein charakteristisches Merkmal der Deformation von Molybdan-einkristallen ist. Fur die Orientierungsabhangigkeit der Fliesspannung wird eine Erklarung vorgeschlagen, die auf der Beweglichkeit der Sprunge in Schraubenversetzungen basiert.