Rev. Phys. Appl. (Paris) 16, 135-144 (1981)
DOI: 10.1051/rphysap:01981001604013500

Glissement prismatique de Al2O3 déformé par compression

J. Cadoz, J. Castaing et J. Philibert

Laboratoire de Physique des Matériaux, CNRS-Bellevue, 1, place Aristide-Briand, 92190 Meudon, France

Abstract
Al2O3 samples have been deformed by compression along the prismatic glide system < 1010 > { 1210 } from 1 400 °C to 1 800 °C at shear strain rates γ = 3.5 x 10-5 s-1 and 3.5 × 10-4 s-1. The τ-γ curves show three stages with work hardening rate θ1 ≈ μ/150 and θ II ≈ μ/70 independant of T. A saturation stress is reached in stage III after 2 to 5 % strain. The critical resolved shear stress τ can be described by the equation : γ = A(τ/μ) m exp[ - (ΔG0 - τV)/kT] where 2 < m < 4.5 and 5 < V < 14 b3. We believe in a viscous glide of the dislocations where ΔG0 (between 8 and 10 eV) could be related to a free energy of diffusion.

Résumé
Des éprouvettes d'Al2O3 monocristalline ont été déformées suivant le système de glissement prismatique < 1010> { 1210} de 1 400 °C à 1 800 °C et suivant des vitesses résolues de l'ordre de 3,5 x 10-5 s-1 et 3,5 x 10 -4 s-1. Les courbes τ-γ présentent trois stades avec des vitesses de consolidation θI ≈ μ/150 et θ II ≈ μ/70 indépendants de T. Le stade de restauration τ III est atteint après 2 à 5 % de déformation. La contrainte de cisaillement critique résolue peut être décrite par la relation : γ = A(τ/μ) m exp[-(ΔG0 - τV)/kT] où 2 < m < 4,5 et 5 < V < 14 b3. Ces valeurs amènent à penser à un mécanisme de glissement visqueux des dislocations ou ΔG0, bien qu'élevée - entre 8 et 10 eV - serait liée à une énergie libre de diffusion.

PACS
6170L - Slip, creep, internal friction and other indirect evidence of dislocations.
6220F - Deformation and plasticity.
8140E - Cold working, work hardening: post deformation annealing, recovery and recrystallisation: textures.
8140L - Deformation, plasticity and creep.

Key words
alumina -- plastic deformation -- slip -- work hardening -- Al sub 2 O sub 3 -- compression -- prismatic glide system -- shear strain rates -- work hardening rate -- saturation stress -- critical resolved shear stress -- viscous glide -- free energy -- diffusion -- dislocation glide -- deformation -- 1673 to 1073K