Behavior of dislocations in niobium under stress

Abstract

Single crystal foils of pure niobium were stretched at room temperature within a transmission electron microscope operating at 500 kV and formation mechanisms of the dislocation structure were studied. Under a stressed condition, dislocation lines of screw character showed curvatures much larger than those observed in the other b.c.c. metals with high frictional stresses. The large curvatures were responsible for the dislocation behavior observed in the present study, e.g. the conservative motion of jogs or the strong dependence of debris formation on the foil orientation. It is also concluded that dislocation dipole clusters so far reported in pure b.c.c. metals were originated from jogs, rather than from the trapping of dislocations with opposite signs. Einkristallschichten von hochreinem Niob wurden bei Raumtemperatur innerhalb eines bei 500 kV arbeitenden Elektronenmikroskops zugverformt und die Bildungsmechanismen der Versetzungsstrukturen untersucht. Unter Spannung zeigten die Linien der Schraubenversetzungen eine größere Krümmung als die gewöhnlichen k.r.z.-Metalle, welche die höhere Reibungsspannung haben. Die großen Krümmungen sind für die in der vorliegenden Untersuchung beobachteten Eigenschaften der Versetzungen, wie konservative Wanderung der Sprünge und die starke Abhängigkeit der Debrisbildung von der Schichtorientierung, verantwortlich. Es wird geschlossen, daß Versetzungsdipolcluster, die für reine k.r.z.-Metalle berichtet wurden, mehr auf Sprünge als auf Einfang durch Versetzungen mit entgegen-gesetzten Vorzeichen zurückzuführen sind.