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Metastable structures in liquid quenched and vapor quenched Ag-Cu alloys

1969; University of Toronto Press; Volume: 17; Issue: 8 Linguagem: Francês

10.1016/0001-6160(69)90038-8

1878-0768

Rolf Stoering, H. Conrad,

nanoparticles nucleation surface interactions

The phases and structures of liquid quenched (substrate temperatures of −150°, 20° and 50°C) and vapor quenched (substrate temperature 20°C) Ag-Cu alloys were investigated by X-ray and electron diffraction and by electron transmission microscopy. A single phase FCC solid solution with a maximum deviation of about +1% from Vegard's law was obtained for the thinnest regions (1000–3000 Å) of the liquid quenched alloys with a substrate temperature of −150°C. For the thicker regions and for higher substrate temperatures, segregated silver-rich FCC metastable structures were obtained, the degree of segregation increasing with increase in substrate temperature. A metastable copper-rich FCC phase was only observed for the highest substrate temperature of 50°C. A new hexagonal phase was suggested in the liquid quenched alloys. The crystal structure and lattice parameter of the vapor quenched alloys on a substrate at 20°C were the same as those for liquid quenching. Annealing of liquid quenched Ag 50-Cu 50 alloys in the range of 25°C to 250°C produced a gradual increase in segregation with increase in temperature, finally yielding the α + β equilibrium phases at 200°C. Les phases et les structures des alliages Ag-Cu trempés à partir de l'état liquide (température du substrat −150°, 20° et 50°C) et à partir de la vapeur (température du substrat 20°C) ont été étudiées par diffraction électronique, par diffraction aux rayons X ainsi que par microscopie électronique par transmission. Une solution solide à une seule phase c.f.c. présentant un écart maximum de +1 % environ par rapport à la loi de Vegard a été obtenue pour les zones les plus minces (1000 à 3000 Å) des alliages trempés à partir de l'état liquide avec une température de substrat de −150°C. Pour les zones plus épaisses et pour les températures de substrat plus élevées, les auteurs ont obtenu des structures métastables c.f.c. séparées riches en argent, le degré de ségrégation augmentant quand la température du substrat augmente. Une phase métastable c.f.c. riche en cuivre a été observée seulement pour la température de substrat la plus élevée (50°C). Une nouvelle phase hexagonale est apparue dans les alliages trempés à partir de l'état liquide. La structure cristalline et les paramètres de réseau des alliages trempés à partir de la vapeur sur un substrat de 20°C sont les mêmes que ceux obtenus à partir de la trempe liquide. Le recuit, dans le domaine de températures de 25°C à 250°C, des alliages Ag50-Cu50 trempés à partir de l'état liquide provoque une augmentation progressive de la ségrégation quand la température augmente, conduisant finalement à 200°C aux phases α + β en équilibre. Die Phasen und Strukturen von flüssig-abgeschreckten (Substrattemperaturen von −150°, 20° und 50°C) und dampf-abgeschreckten (Substrattemperatur 20°C) Ag-Cu-Legierungen wurden mit Hilfe der Röntgenbeugung, Elektronenbeugung und Durchstrahlungs-Elektronenmirkroskopie untersucht. Für die dünnsten Gebiete (1000–3000 Å) der bei einer Substrattemperatur von −150°C flüssig-abgeschreckten Legierung wurde eine einphasige kfz Legierung mit einer maximalen Abweichung vom Vegard-Gesetz von etwa 1% gefunden. Man erhielt entmischte, silberreiche, metastabile kfz-Strukturen in den dicken Bereichen und bei höheren Substrattemperaturen; Der Entmischungsgrad nahm mit zunehmender Substrattemperatur zu. Eine metastabile, kupferreiche kfz-Phase wurde nur bei der höchsten Substrattemperatur von 50°C beobachtet. Für die flüssig-abgeschreckten Legierungen wird eine neue hexagonale Phase vorgeschlagen. Die Kristallstruktur und Gitterparameter der dampf-abgeschreckten Legierungen (bei einer Substrattemperatur von 20°C) waren die gleichen wie beim Flüssig abschrecken. Das Anlassen der flüssig-abgeschreckten Ag50-Cu50-Legierung im Bereich zwischen 25°C und 250°C führte mit zunehmender Temperatur zu einer allmählichen Zunahme der Entmischung und ergab schlieβlich bei 200°C die α + β Gleichgewichtsphase.