Rev. Phys. Appl. (Paris) 11, 731-738 (1976)
DOI: 10.1051/rphysap:01976001106073100

On the symmetrical role of cross-slip of screw dislocations and climb of edge dislocations as recovery processes controlling high-temperature creep

J.P. Poirier

Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay Section de Recherches de Métallurgie Physique, Boite Postale n° 2, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
A general model for high-temperature recovery-controlled creep is proposed. Cross slip of screw dislocations is introduced on an equal footing with climb of edge dislocations as a recovery process : cross slip and climb operate as two parallel concurrent mechanisms controlling the creep rate. A constitutive equation is derived from simple assumptions : Climb and cross slip are dominant in different domains of T and σ according to the relative magnitudes of the activation energies for self-diffusion QSD and cross slip Q CS(σ). The stress dependence of does not follow a power law except when climb is dominant, and intermediate values of apparent stress exponents are attributed to the existence of a transition domain. The published experimental evidence is compatible with this model ; the case of copper is reviewed as an example and it is shown that the low activation energy domain can be controlled by cross slip. The present approach is relevant to such problems as the influence of the stacking-fault energy on the creep rate or the creep of solid-solution alloys.

Résumé
On propose un modèle général du fluage contrôlé par la restauration, fondé sur l'introduction du glissement dévié des dislocations vis comme mécanisme de restauration, à égalité et en parallèle avec la montée des dislocations coin. A partir d'hypothèses simples, on obtient l'équation de comportement : La montée et le glissement dévié sont prédominants dans différents domaines de T et σ, suivant 1'importance relative des énergies d'activation pour l'autodiffusion QSD et le glissement dévié QCS(σ). La vitesse de fluage ne suit pas une loi puissance en contrainte, sauf si la montée domine et l'existence d'un régime de transition peut faire trouver des exposants de contrainte apparents élevés sans signification physique. Les résultats expérimentaux publiés sont compatibles avec ce modèle, à titre d'exemple on examine le cas du cuivre et on montre que le domaine de faible énergie d'activation peut être contrôlé par le glissement dévié. La présente approche pourrait être utilisée dans des problèmes tels que celui de l'influence de l'énergie de faute d'empilement sur la vitesse de fluage ou celui du fluage des solutions solides.

PACS
6170L - Slip, creep, internal friction and other indirect evidence of dislocations.
6220H - Creep.

Key words
copper -- dislocation climb -- edge dislocations -- recovery creep -- screw dislocations -- slip -- climb of edge dislocations -- recovery processes -- constitutive equation -- low activation energy domain -- high temperature creep -- cross slip of screw dislocations -- Cu