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Kinetics of discontinuous coarsening of cellular precipitate in a Cu-15 wt% in alloy

1986; University of Toronto Press; Volume: 34; Issue: 7 Linguagem: Francês

10.1016/0001-6160(86)90014-3

1878-0768

Shradhey Gupta,

Solidification and crystal growth phenomena

The morphology and growth kinetics of the cellular precipitate and discontinuously coarsened cellular precipitate have been studied in the temperature range 573–731 K by utilizing optical and scanning electron microscopy and X-ray diffraction. In order to avoid precipitation of the Widmanstatten precipitate phase, which has a retarding effect on the rate of growth of primary cells, isothermal aging of the alloy was preferred. The Cu-In alloy was observed to decompose completely by cellular precipitation reaction into a lamellar structure consisting of alternate lamellae of the α and δ phases at all aging temperatures. The fine lamellar structure of the primary cells decomposed into a coarse lamellar structure consisting of the same two phases by a discontinuous coarsening or secondary reaction. Lattice parameter measurements indicated that whereas the depleted matrix was richer in solute than the equilibrium solvus during the primary reaction, it was very close to the equilibrium solvus during the secondary reaction. Analysis of the growth kinetics both of the primary and secondary cellular reaction indicated that the transformations are controlled by diffusion through the cell boundaries. Nous avons étudié la morphologie et la cinétique de croissance des précipités cellulaires avant et apres un grossissement discontinu dans le domaine des températures comprises entre 573 et 731 K par microscopie optique, microscopie électronique à balayage et diffraction de rayons X. Pour éviter la précipitation de la phase de Widmanstatten, qui retarde la vitesse de croissance des cellules primaires, nous avons choisi un vieillissement isotherme de l'alliage. L'alliage Cu-In se décomposait complètement par précipitation cellulaire en une structure lamellaire constituée par des lamelles alternées des phases α et δ, pour toutes les températures de vieillissement. La fine structure lamellaire des cellules primaires se décomposait en une structure lamellaire grossière des deux mêmes phases, par grossissement discontinu ou réaction secondaire. La mesure du paramètre réticulaire a montré qu'alors que la matrice appauvrie était plus riche en soluté que le solvus d'équilibre au cours de la réaction primaire, elle était très proche du solvus d'équilibre au cours de la réaction secondaire. L'analyse de la cinétique de croissance des réactions cellulaires primaire et secondaire a montré que les transformations étaient contrôlées par la diffusion à travers les parois des cellules. Morphologie und Wachstumskinetik zellulären Ausscheidung und der diskontinuierlich vergröberten Ausscheidung wurden im Temperaturbereich zwischen 573 und 731 K mittels optischer Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Röntgenbeugung untersucht. Um die Bildung der Widmanstätten-Phase zu vermeiden, welches die Wachsumsrate der primären Zellen verzögerm würde, wurde die isotherme Auslagerung bevorzugt. Die Legierung Cu-In zerfiel vollständig über die Reaktion zellulärer Ausscheidungen in eine lamellare Struktur, die aus alternierenden Lamellen der α- und δ-Phasen besteht. Die feinlamellare Struktur der primären Zellen zerfiel in eine groblamellare Struktur aus diesen beiden Phasen über eine diskontinuierliche Vergröberung oder sekundäre Reaktion. Messungen des Gitterparameters deuten darauf hin, daβ die verarmte matrix während der primären Reaktion reicher an gelösten Atomen war als die Gleichgewichts-Solvuszusammensetzung, daβ sie während der sekundären Reaktion dagegen nahe an diesem Gleichgewicht lag. Die Analyse der Wachstumskinetik der ersten und der zweiten Reaktion wies darauf hin, daβ die Transformationen durch die Diffusion durch die Zellwände hindurch kontrolliert werden.