Internal friction studies in dilute zirconium alloys

Abstract

Internal friction studies on zirconium and dilute zirconium alloys containing the interstitial impurities oxygen and nitrogen have indicated that the internal friction is caused by an interaction of substitutional and interstitial atoms. For all the alloying elements, oxygen gave two peaks, the relative intensity depending upon the concentration of oxygen. At low oxygen contents, the high temperature peak was the more prominent and was due to three oxygen atom jumps. At high oxygen concentrations, the low temperature peak was the more prominent and was due to a single oxygen jump. In the case of nitrogen, only alloying element larger in atomic size than zirconium gave internal friction peaks, the mechanisms being similar to those for oxygen. Résumé Par mesures de frottement intérieur, les auteurs ont étudié l'effet d'oxygène et d'azote interstitiel dans le zirconium et des alliages dilués de zirconium: les mesures ont révélé que le frottement interne est dû à une interaction entre atomes de substitution et atomes interstitiels. Pour tous les éléments d'alliages, il y a deux pics de l'oxygéne dont la hauteur dépend de la teneur en oxygène. Pour de faibles teneurs en oxygéne, le pic à haute température prédomine et est causé par un saut triple des atomes d'oxygène. Pour de plus fortes teneurs, le pic à basse température est le plus important, il est dû à un saut simple. Pour l'azote, seuls les atomes plus gros que ceux du zirconium donnent des pics dont les mécanismes sont semblables à ceux dûs à l'oxygène.