Experimental a N D Theoretical Aspects of Internal Friction Associated with the Melting of Embedded Particles

-Internal friction associated with the volume change during melting was studied in an aluminum-16wt% indium alloy. This alloy was processed to obtain microstructures consisting of nominally pure indium inclusions embedded in an aluminum matrix. Two sharp internal friction peaks were observed near the indium melting temperature of 156°C and both were associated with the formation and growth of liquid nuclei. A general theoretical model for the internal friction was developed which incorporates both the rates of phase deformation and the relaxation of the surrounding matrix. The proposed model considers the effect of the hydrostatic stress generated during melting that initially opposes the transformation. Matrix relaxation around the transforming particles resulting from vacancy flux and dislocation climb contributes an additional frequency dependence to the internal friction. Both the matrix relaxation and the internal friction peak height were found to be dependent upon tbermomechanical processing. Rrsum~-Le frottement intrrieur associ6 avec le changement de volume au cours de la fusion d'un alliage d'aluminium contenant 16% en poids d'indium est 6tudir. Cet alliage est prrpar6 afin d'obtenir des microstructures consistant d'inclusions d'indium pure encastrres dans une matrice d'aluminium. Deux pics aigus de frottement intrrieur ont 6t6 observrs prrs de 156°C, temprrature de fusion de l'indium. Ces deux pics ont 6t6 associrs/t la formation et ~. la croissance des noyaux du liquide. Un model throrique grnrral drcrivant le frottement intrrieur est 6tablis. Ce model inclut des taux de transformation de phase et de relaxation de la matrice envirronante. Le model propos6 prend en considrration l'effect de la contrainte hydostatique grnrrre au cours de la fusion et s'opposant initiallement fi la transformation. La relaxation de la matrice autour des particles est le rrsultat d'un flux des lacunes et de la mont6 des dislocations. Elle ajoute une d~pendance de la frrquence du frottement intrrieur. La relaxation de la matrice ainsi que la hauteur du pic de frottement intrrieur ont 6t6 trouv6 drpendant des procrdrs thermomrcaniques. Zusanunen[ammg--Innere Reibung assoziiert mit der Volumens/inderung w/ihrend dem Schmelzen wurde studiert in einer Aluminium Legierung mit 16 Gewichtsprozent Indium. Diese Legierung wurde prozessiert um Mikrostrukturen zu erhalten, die aus nominal reinen Indium Einschlfissen bestehen welche in einer Aluminium Matrix eingebettet sind. Zwei scharfe innere Reibungs-Hrhepunkte wurden beobachtet in der N~.he der Schrnelztemperatur von Indium (165°C), assoziiert mit der Bildung und dem Wachstum von flfissigen Kernen. Ein allgemeines theoretisches Modell ffir die inhere Reibung wurde entwickelt, welches sowohl die Geschwindigkeit der Phasen-Umwandlung als auch die Entspannung der umgebenden Matrix miteinbeschliel~t. Das vorgeschlagene Modell nimmt in Betracht den Einflul~ der hydrostatischen Spannungserzeugung w/ihrend des Schmelzens, welcher anf/inglich der Umwandlung entgegenwirkt, Die Entspannung der Matrix in der Umgebung der sich umwandelnden Teilchen, als Folge des Flusses von Fehlstellen und des Aufstiegs yon Dislokationen, tr~igt eine zusfitzliche Frequenzabh/ingigkiet zur inneren Reibung bei. Sowohl die Matrix-Entspannung als auch die Grrl3e der inneren Reibungshfhepunkte zeigten eine Abh/ingingkeit vom thermomechanischen Prozess.