Mikroprozesse der plastischen Verformung von MoSi2-Einkristallen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden das plastische Verformungsverhalten, die Dehnratenabhängigkeit der Fließspannung und die mikroskopischen Verformungsstrukturen der einkristallinen intermetallischen Verbindung MoSi2 untersucht. Die Untersuchungen beschränken sich auf das {110}/-Gleitsystem, von dem aus der Literatur bereits bekannt ist, dass die zugehörige Fließspannung bei mittleren Verformungstemperaturen anomal ansteigt. Damit soll der aktuellen Fragestellung nach den grundlegenden, temperaturabhängigen mikroskopischen Mechanismen, welche die plastische Verformung in MoSi2 bestimmen, Rechnung getragen werden. Die Fragestellung schließt den Bereich der Fließspannungsanomalie ein. Im Verlauf makroskopischer Druckversuche werden durch Spannungsrelaxations- und Dehnratenwechsel- Versuche die Aktivierungsparameter des Versetzungsgleitens bestimmt, mit deren Hilfe eine Charakterisierung der Verformungsprozesse unter bestimmten Voraussetzungen möglich ist. Das temperaturabhängige dynamische Verhalten der Versetzungen wird in In-situ-Dehnexperimenten in einem Höchstspannungs-Elektronenmikroskop (HVEM) analysiert. Es wird ein Modell zur Interpretation des Verformungsverhaltens durch Aktivierung des {110}/-Gleitsystems bei mittleren Temperaturen, also im Bereich der Fließspannungsanomalie, vorgestellt.

Emphasis of the presented work is the investigation of the plastic deformation behaviour, the strain rate sensitivity of flow stress and microscopic deformation structures of the single crystalline intermetallic compound MoSi2. The investigation is limited to the {110}/ slip system from which an anomalous increase of the yield stress at intermediate temperatures is already known from literature. The presented results may help to answer questions for the fundamental microprocesses controlling the temperature dependent mobility of dislocations including the range of flow stress anomaly. Stress relaxation and strain rate cycling tests were performed during compression tests in order to determine the activation parameters of dislocation glide. By means of this parameters and under special assumptions it is possible to characterize the microscopic deformation processes. The temperature dependent dynamic behaviour of dislocations is analysed by in-situ straining experiments in a high-voltage electron microscope. A model is presented to interpret the deformation behaviour by activation of the {110}/ slip system at intermediate temperatures, the temperature range of flow stress anomaly.