Possibilite d'une dissociation des dislocations a2 < 110 > sur les plans &{; 110 &}; dans les metaux cubiques a faces centrees

Scripta METALLURGICA

Vol. 6, pp. 1 1 8 5 - 1 1 8 8 , 1972 P r i n t e d in the U n i t e d S t a t e s

Pergamon

Press,

Inc

a

POSSIBILITE PLANS

D'UNE

DISSOCIATION

[ II0 } D A N S

DES DISLOCATIONS

LES METAUX

CUBIQUES

[

< II0 >

A FACES

SUR LES

CENTREES

G4rard EDELIN Section de R e c h e r c h e s de M~tallurgie Physique Centre d'Etude s Nucl4aire s de Saclay - F r a n c e Boite Postale n°Z - 91190 - G I F S/ Y V E T T E

(Received

October

L e systhme de glissement [ I I I ] <

9, 1972)

ii0 >

n'est pas le seul actif clans les m 4 t a u x

de structure cubique ~ faces centr4es. D u glissement [Ii0~

< II0 >

a en effet 4t4

signal4 par plusieurs auteurs dans l'aluminium (I, 2, 3). ]I a 4t4 m i s en 4vidence r 4 c e m m e n t dans le nickel et dans des m 4 t a u x ~ faible 4nergie de faute tels que le cuivre, l'or et l'argent (4). L e Hazif et Poirier (3)ont m o n t r 4 en particulier que ce glissement peut ~tre observ4 pur. Ceci conduit naturellement ~ chercher si les dislocations de vecteur de B u r g e r s aZ < i i 0 > peuvent se dissocier de fa~on glissile sur les plans [II0] C o m p a r o n s l'empilement des plans [i i0] de la structure cubique ~ faces centr4es (c.f.c.) ~ celui des plans [112] de la structure cubique centr4e (c. c.). D a n s les plans [II0] du c.f.c. (fig. i), les a t o m e s sont dispos4s au s o m m e t de a rectangles dont les cSt4s ( ~ ~ 110 > et a < i00 > ) ont pour rapport 4-2-. L ' e m p i l e m e n t e st du type A B A B. L e s plans [112] du c. c. ont un aspect similaire (fig. Z). L e s a t o m e s sont dispoa de rectangles dont les c~t4s ( ~ < III> e t a < i i 0 >) sont dans le rapport

s4s au s o m m e t 8

. L'empilement

est du type ABCDEFAB...

Lorsqu'on les observe clans un plan perpendiculaire, les e m p i l e m e n t s consid4r4s se pr6sentent c o m m e

sur la fig. 3, oh on a accol4 les plans (ii0) du c.f.c, avec les

plans (I 1 Z) du c. c.a en choisissant le s p a r a m ~ t r e s cristallins a cfc et acc de telle sorte CfC r , ,~ CC que---~-- L 1 Iu3 = T [ 111 ]. L'accolement e st parfait dans le plan de la figure, m a i s

1185

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DISSOCIATION DES DISLOCATIONS DANS LES METAUX C . F . C .

Vol.

(

No.

[~o]

[oo41

()

6,

: [4o]

÷ +O~' +O~'

'~

()

(

,)

()

OA OB

OA

.D

OB

×E

qDc

+F

FIG. 1

FIG. 2

• ,.~

\"

,.c

D

C C

[440]

_[~'~']

~ _ - 0 V,:,, o /

o59

o

~ ' o - o . c<- o

I .o.o,~-

.,,

~

~o.o.o.~ % FIG. 3

E m p i l e m e n t d e s p l a n s (110) du c . f . c , et (112) du c . c . L e p l a n de l a f i g u r e e s t l e p l a n (001) du c . f . c , et ( l r 0 ) du c. c. L e s c e r c l e s r e p r g s e n t e n t l e s a t o m e s situ~s clans l e p l a n de l a f i g u r e , et l e s p o i n t s n o i r s , l e s a t o m e s s i t u ~ s au d e s s u s .

12

Vol.

6, No.

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DISSOCIATION

DES

DISLOCATIONS

DANS

LES M E T A U X

C.F.C.

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ne l'est pas dans la direction perpendiculaire puisque les rectangles du plan (If0) du c.f.c, ne sont pas semblables aux rectangles du plan (I12) du c. c.. Si donc on choisit rnaintenant d'empiler les plans (ii0) du c.f.c, cornrne sur la fig. 3, selon la s4quence A B C D E F

du c.c., on va t r a n s f o r m e r la structure c.f.c, en

une structure ddduite de la structure c. c. par une c o m p r e s s i o n

suivant la direction

[l[0] ( penpendiculaire au plan de la fig. 3). Cette c o m p r e s s i o n ddforrne en fair assez peu la rnaille c.c. : l'angle entre les directions [100]et [010] passe de 90 ° k 81040 ', tandis que la distance interatornique dans ces deux directions passe de

a

~ 0,935 a.

II est donc possible de faire une faute d'ernpilernent sur les plans (ll0) du c.f.c. qui conduise ~ une structure assez proche de la structure c . c . .

P o u r cette raison, on

peut penser que cette faute n'a pas une 4nergie prohibitive. D'autres a r g u m e n t s perrnettent d'ailleurs de rert(orcer cette conclusion : la relation d'orientation entre les structures c.f.c, et c.c. envi-

-

sag4e sur la fig. 3 a 4t4 observ4e exp4rirnentalernent au cours de la transformation o~

~ ~

d'un monocristal de fer ~ tr~s bas carbone (5), cette relation d'orientation est assez voisine des relations de

-

Kurdjumow

et Sachs (6) entre aust4nite et rnartensite dans les aciers.

O n peut cr4er la faute d'ernpilernent envisag4e ici en d4pla~ant un plan (i 10)c" f. c. d u t y p e B sur un plan du type A, d'un vecteur -4" R - IZ a

I,:Z. ro

A

•

B'

O

A'

(fig. 4), ou d'un vecteur

~I!';"]

,~

0

[I[0]

I[';"1 FIG. 5

FIG. 4 a

Faute d'ernpilement - ~ -

[ i [03

Schdrna de la dissociation d'une dislocaa

sur un plan (ii0)

tion ~

[ I [ 0 ] dans le plan (110)

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D I S S O C I A T I O N DES D I S L O C A T I O N S

DANS LES METAUX

C.F.C.

Vol.

6, No.

D a n s c e s c o n d i t i o n s , la d i s s o c i a t i o n la plus f a v o r a b l e 4 n e r g 4 t i q u e m e n t , a

d ' a p r h s le c r i t h r e de F r a n k , p o u r une d i s l o c a t i o n de v e c t e u r de B u r g e r s ~- [ 1 ~ 0 ] e s t une d i s s o c i a t i o n en t r o i s d i s l o c a t i o n s p a r t i e l l e s : a [1[0] 2

Ces

a

a [1103 12

trois dislocations

ayant respectivement

a [1[0~ + 3"

bordent

deux

les vecteurstranslation

a + f~

rubans

[l[0] de faute d'empilement

coplanaires

+ ~ et - R, ainsi qu'il est sch4matis4

sur la fig. 5

Une t e U e d i s s o c i a t i o n e s t s u s c e p t i b l e d ' e x p l i q u e r q u ' i l e x i s t e du g l i s s e m e n t s u r l e s p l a n s [ l l O ] dans l e s m 4 t a u x c . f . c . ; t o u t e f o i s e l l e ne p e r m e t p a s de c o m p r e n d r e eUe s e u l e , p o u r q u o i ce g l i s s e m e n t peut ~ t r e o b s e r v 4 p u r dans c e r t a i n e s c o n d i t i o n s .

J R e m a r q u o n s que la f a u t e d ' e m p i l e m e n t p r o p o s d e i c i e s t a s s e z a n a l o g u e h c e l l e e n v i s a g 4 e p a r R 4 g n i e r et Dupou¥ (7) p o u r r e n d r e c o m p t e de la f a c i l i t 6 r e l a t i v e d e s g l i s s e m e n t s b a s a l et p r i s m a t i q u e dans l e s m 4 t a u x h e x a g o n a u x . C e s a u t e u r s e n v i s a g e n t t o u t e f o i s une d i s s o c i a t i o n d e s d i s l o c a t i o n s de v e c t e u r de B u r g e r s a en deux d i s l o c a t i o n s p a r t i e l l e s , a l o r s q u ' u n e d i s s o c i a t i o n en t r o i s d i s l o c a t i o n s p a r t i e l l e s de v e c t e u r de B u r g e r s a / 3 e s t en fair p o s s i b l e p o u r l e s m ~ m e s r a i s o n s que c e l l e s i n v o q u 4 e s i c i .

REMERCIEMENTS Je tiens ~ remercier

le D r J . P .

POIRLER p o u r de f r u c t u e u s e s s u g g e s t i o n s

et M r R. L E H A Z I F p o u r m ' a v o i r f a i t p a r t de r 4 s u l t a t s non e n c o r e p u b l i g s .

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