On the constitutive relations for δ → α and α → δ martensitic transformation plasticity in plutonium alloys

A constitutive model for transformation plasticity based on isothermal martensitic kinetics is applied to δ → α and α → δ transformation in Pu alloys. The model is in good agreement with available data for the α → α transformation plasticity behavior of PuGa alloys in uniaxial compression as a function of composition, temperature and strain rate. Application to α → δ transformation in uniaxial tension and crack-tip stress states indicates that general transformation in uniaxial tension is precluded by premature brittle fracture of the α phase, but localized transformation will occur at crack tips as supported by metallographic observations. On applique un modèle pour la plasticit'e de transformation, basé sur une cinétique martensitique isotherme, aux transformations δ → α et α → δ dans les alliages de Pu. Le modèle est en bon accord avec les données disponibles pour la plasticité de transformation δ → α des alliages PuGa en compression uniaxiale en fonction de la composition, de la température et de la vitesse de déformation. L'application de la transformation α → δ à une traction uniaxiale et aux états de contrainte à l'extrémité des fissures montre que la transformation générale dans la traction uniaxiale est évitée par la rupture fragile prématurée de la phase α, mais une transformation localisée apparaîtra aux extrémités de la fissure comme le montrent des observations métallographiques. Ein Grundmodell der Umwandlungsplastizität, aufbauend auf der Martensitkinetik, wird auf die Umwandlungen δ → α und α → δ der Plutoniumlegierungen angewandt. Das Modell stimmt gut mit den verfügbaren Daten zur Umwandlungspalstizität δ → α von PuGa-Legierungen bei uniaxialem Druck in Abhängigkeit von Zusammensetzung, Temperatur und Verformungsrate überein. Die Anwendung des Modells auf die Umwandlung α → δ im Zugversuch und auf Spannungszustände an der Riβspitze weist darauf hin, daβ die allgemeine Umwandlung durch vorzeitigen Bruch der spröden α-Phase ausgeschlossen ist, daβ aber lokal die Umwandlung an Riβ-Spitzen aufreten wird, wie auch metallografische Beobachtungen nahelegen.