Plasticity in Aluminum Alloys at Various Length Scales

De plastische eigenschappen van metalen worden bepaald door de mobiliteit van dislocaties. In een zuiver defectvrij metaal ondervinden de dislocaties weinig hinder, met als gevolg een lage vloeispanning en een lage hardheid. Door het metaal te legeren kunnen deze eigenschappen drastisch veranderd worden. Opgeloste onzuiverheden, precipitaten en korrelgrenzen vormen obstakels, die de kritische afschuifspanning en daarmee de hardheid van de legering verhogen. Door op de juiste manier te legeren en door met warmtebehandeling de microstructuur te veranderen, kunnen de mechanische eigenschappen van het metaal worden aangepast aan de uiteindelijke toepassing. Om dit proces te optimaliseren, is een gedegen kennis van de mechanismen, die de plasticiteit regeren noodzakelijk. Microscopische technieken kunnen hierin een grote bijdrage leveren. In dit proefschrift wordt de plasticiteit van diverse aluminiumlegeringen op verschillende lengteschalen bestudeerd. Op atomair niveau is het aluminium-scandium systeem onderzocht. Deze binaire precipitatie-geharde legering is een ideaal modelsysteem om dislocatie-precipitaat interactie te bestuderen. Op een grotere lengteschaal zijn de statistische eigenschappen van de ruwheid, die op het oppervlak van een plastisch gedeformeerd materiaal ontstaat, onderzocht. Tenslotte is op een macroscopische schaal gekeken naar de ultieme consequentie van plasticiteit: breuk.