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A critical test for the coherency strain effect on liquid film and grain boundary migration in MoNi(CoSn) alloy

1987; University of Toronto Press; Volume: 35; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1016/0001-6160(87)90212-4

1878-0768

Won-Hyuk Rhee, Young-Duh Song, Duk N. Yoon,

Microstructure and Mechanical Properties of Steels

A critical experiment has been performed to test the coherency strain hypothesis for the chemically induced migration of liquid films and grain boundaries. The liquid films and grain boundaries in liquid phase sintered 95Mo-5Ni alloys migrate when Co is added to the liquid matrix. Behind the migrating boundaries form MoNiCo solid solutions. The migration also occurs when Sn is added to the liquid matrix. Because of the diluting effect of Sn, the Ni concentration in the solid formed behind the migrating boundaries is lower than that in the initial MoNi alloy. By adding both Co and Sn to the liquid matrix at different ratios, the coherency strain in the diffusion zone ahead of the moving boundaries can be varied from negative to positive. When the coherency strain is 0, the migration velocity becomes 0, although the free energy of mixing is finite. The results show definitively that the driving force for the liquid film and grain boundary migration is the coherency strain energy as proposed by Hillert. Nous avons réalisé une expérience critique pour tester l'hypothèse d'une déformation cohérente qui expliquerait la migration induite chimiquement des films liquides et des joints de grains. Dans les alliages frittés 95Mo-5Ni en phase liquide, les films liquides et les joints de grains migrent quand on ajoute du cobalt à la matrice liquide. A l'arrière, les joints qui migrent forment des solutions solides Mo-Ni-Co. L'addition d'étain à la matrice liquide provoque elle aussi une migration. A cause de l'effet diluant de Sn, la concentration en Ni dans le solide formé derrière les joints qui migrent est plus faible que la concentration dans l'alliage Mo-Ni initial. Si l'on ajoute simultanément à la matrice liquide Co et Sn dans des proportions différentes, on peut faire varier d'une valeur négative à une valeur positive la déformation de cohérence dans la zone de diffusion en avant des joints mobiles. Quand la déformation de cohérence est nulle, la vitesse de migration s'annule, bien que l'énergie libre du mélange soit finie. Les résultats montrent en définitive que la force motrice pour la migration des films liquides et des joints de grains est l'énergie de déformation cohérente, comme l'avait proposé Hillert. Mit einem kritischen Experiment wurde die Hypothese der Kohärenzverzerrung für die chemisch induzierte Wanderung flüssiger Filme und Korngrenzen geprüft. Die flüssigen Filme und Korngrenzen in flüssigphasengesinterten Legierungen 95 Mo-5 Ni wandern, wenn Co der flüssigen Matrix zugesetzt wird. Hinter den wandernden Grenzen bilden sich MoNiCo-Mischkristalle. Bei einer Sn-Zugabe tritt diese Wanderung auch ein. Wegen der verdünnenden Wirkung des Sn ist die Ni-Konzentration im Mischkristall hinter der wandernden Grenze kleiner als in der ursprünglichen MoNi-Legierung. Durch Zugabe von Sn und Co zur flüssigen Matrix in unterschiedlichen Verhältnissen kann die Kohärenzverzerrung in der Diffusionszone vor den wandernden Grenzen zwischen positiv und negativ verändert werden. Wird die Kohärenzverzerrung zu Null, dann wird auch die Wanderungsgeschwindigkeit Null, obwohl die freie Energie der Mischung endlich ist. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, daβ die treibende Kraft für die Wanderung von flüssigem Film und Korngrenze die Energie der Kohärenzverzerrung ist wie von Hillert vorgeschlagen.