Compression Tests of Polycrystalline α-Iron up to High Strains Over a Large Range of Strain Rates

Abstract
Compression tests have been performed on polycrystalline b.c.c. iron in order to study dynamic plasticity and evolution of microstructure. The paper describes the experimental setups and the results obtained at 295 K for strain rates 10^-3s^-1 ≤ dε/dt ≤ 10⁴s^-1 and plastic strains up to large values ε-0.8. Stress-strain diagrams have been found for all conditions mentioned. The rate dependence of stress indicates two regions of the rate sensitivity. The low strain rate range shows only slight rate sensitivity, but it increases rapidly at strain rates above 10³s^-1. This effect is accompanied by formation of twins. Optical and TEM micrographs confirm these observations. Dislocation density and micro-hardness have been also measured.

Résumé
Les essais de compression ont été effectués sur du fer polycristallin pour étudier la plasticité dynamique et l'évolution de microstructure. L'article décrit les bancs d'essais et les résultats obtenus à 295 K sur une grande plage de vitesse de déformation 10^-3s^-1 ≤ dε/dt ≤ 10⁴s^-1 et aux grands déformations ε-0.8. (jusqu'à ε-0.8.). Les courbes contrainte-déformation correspondantes ont été déterminées. La dépendance de la vitesse de déformation sur la contrainte indique deux régions de sensibilité à la vitesse. Le domaine de basses vitesses montre seulement une faible influence de la sensibilité à la vitesse, mais celle-ci augmente rapidement aux vitesses de déformation plus élevées au-delà de 10⁴s^-1. Cet effet est accompagné par la formation de macles. Les micrographies optiques et par MET confirment ces observations. La densité de dislocation et la micro dureté ont été aussi mesurées.