The cyclic creep behavior of Al-Zn alpha solid solution alloys (20, 30, 35, 40 ＆ 60 at. % Zn) under repeated tension loading at 633˚K is investigated.
The experimental results are showing that the minimum creep rate is lower at the miscibility gap composition than any other composition. It is observed that the creep rate at the miscibility gap composition is also lower under repeated loading than that of static loading at the same temperature.
The stress exponent value for both cyclic and static creep is observed to be about 3.
These results indicate that the fundamental microcreep mechanism of the static and cyclic creep is probably same for the Al-Zn system.
The most important experimental observation in this study is that the UTS at the elevated temperature influences on the creep strength of Al-Zn solid solution alloys.
The larger the UTS, the higher the creep strength of the Al-Zn alloys, and the UTS and creep strength have a correlation of $\sigma_{creep} \propto \sigma_{UTS}^{\frac{1}{2}}$ for the same value of $\dot{\varepsilon}$/D.
From this relation, the empirical creep equation can be obtained as follows.
$\dot{\varepsilon} = K_oD (\frac{\sigma}{\sigma_{{UTS}^{\frac{1}{2}}}})^n$
반복 인장응력이 작용될 때 633˚K에서 Al-Zn α - 고용체 합금들 (20, 30, 35, 40 그리고 60 at,%Zn)의 creep거동 (cyclic creep)에 대하여 고찰하였다.
반복하중을 가하였을 때 miscibility gab 조성 부근에서의 creep 속도가 static creep일 때와 같이 감소하였으며, cyclic creep일 때 static creep에 비하여 같은 온도에서 creep 속도가 감소하였다. 또한 실험결과로부터 응력지수의 값 (n)이 두경우 거의 3의 값을 갖는 것을 알았으며 이것은 dislocation dragging 현상이 변형의 주원인이라는 것을 나타 낸다.
이러한 결과로부터 Al-Zn계에서 cyclic creep과 static creep에 대한 근본적인 microcreep기구가 같다고 생각된다.
본 실험결과에서 가장 중요한 것은 Al-Zn계에서 고온에서의 UTS가 creep강도에 영향을 끼친다는 것이다.
UTS가 크면 클수록 creep강도가 컸으며, 일정한 $\dot{\epsilon}/D$ 값을 가질 때의 UTS와 creep강도는 $\sigma_{creep} \propto \sigma_{{UTS}^{\frac{1}{2}}}$과 같은 관계를 갖는다. 이러한 관계로부터 다음과 같은 경험식을 얻을 수 있었다.
$\dot{\epsilon} = K_oD (\frac{\sigma}{\sigma_{{UTS}^{\frac{1}{2}}}})$
