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Discontinuous coarsening of spinodally decomposed Cu-Ni-Fe alloys

1975; University of Toronto Press; Volume: 23; Issue: 10 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(75)90034-6

1878-0768

R. Grónsky, G. Thomas,

Advanced Materials Characterization Techniques

The coarsening behavior of two Cu-Ni-Fe alloys has been found to include a discontinuous reaction which originates at larger misorientation grain boundaries. Segments of these boundaries migrate at a rate depending on temperature and time and consume the semicoherent matrix spinodal, leaving behind larger irregularly shaped semicoherent particles in a cellular morphology. The combined influence of a dominant driving force (reduction in total interphase interfacial energy) and sluggish boundary migration rate promotes additional coarsening among the boundary-fed particles, wherein their effective interparticle spacing (λ2) varies as λ2 = k2t0.7, compared to that of the matrix, λ1 = k1t0.34. In both cases the rate of coarsening is greater in the alloy of asymmetrical composition than in the symmetrical alloy. No satisfactory account of Cu-Ni-Fe discontinuous coarsening reaction kinetics can be made based upon current theories of thermally activated growth processes. On a trouvé que le grossissement dans deux alliages Cu-Ni-Fe comprend une réaction discontinue qui prend naissance aux joints de grains à forte désorientation. Des segments de ces joints migrent avec une vitesse qui dépend de la température et du temps et ils se développent aux dépens de la spinodale de la matrice semicohérente, en laissant derrière eux des grosses particules semicohérentes de forme irréguliére et de morphologie cellulaire. L'influence combinée de la force motrice prépondérante (diminution de l'energie interfaciale totale due aux interfaces entre phases) et de la très faible vitesse de migration des joints produit un grossissement supplémentaire des particules situées aux joints, et l'espacement effectif entre particules (λ2) varie selon la loi λ2 = k2t0.7, que l'on peut comparer avec celle de la matrice λ1 = k1t0.34. Dans les deux cas, la vitesse de grossissement est plus grande dans l'alliage dont la composition est asymétrique que dans l'alliage symétrique. Les théories habituelles des processus de croissance thermiquement activés ne permettent pas de rendre compte de la cinétique de la réaction de grossissement discontinu dans les Cu-Ni-Fe. Das Vergröberungsverhalten von Cu-Ni-Fe-Legierungen schlieβt eine diskontinuierliche Reaktion ein, die von gröβeren Fehlorientierungs Korngrenzen ausgeht. Segmente dieser Korngrenzen wandern mit einer températur- und zeitabhängigen Geschwindigkeit und konsumieren die semikohärente spinodale Matrix; sie hinterlassen gröβere, irregulär geformte, semikohärente Teilchen in einer zellularen Morphologie. Der kombinierte Einfluβ einer dominierenden treibenden Kraft (Verminderung der gesamten Phasengrenzflächenenergie) und einer geringen Geschwindigkeit der Korngrenzenwanderung fördert eine zusätzliche Vergröberung unter den durch wandernde Korngrenzen erzeugten Teilchen, wobei ihr effektiver Teilchenabstand (λ2) mit λ2 = k2t0.7 variiert; für den Teilchenabstand in der Matrix gilt dagegen λ1 = k1t0.34. In beiden Fällen ist die Vergröberungsrate in der Legierung mit asymmetrischer Zusammensetzung gröβer als in der symmetrischen Legierung. Die Reaktionskinetik der diskontinuierlichen Vergröberung von Cu-Ni-Fe kann anhand existierender Theorien des thermisch aktivierten Wachstumsprozesses nicht befriedigend erklärt werden.