An atom probe field ion mtcroscope was apphed to analyse the chemical inhomogeniety on an atomic scale as it exists after quenching and as it develops on annealing in the metallic glass Fe.+0Ni~0B20. A phase separation in the 'amorphous' state was detected into u-(FeNi),B and tr-(FeNiB). a solid solution of decreasing boron content with increasing precipitation of the cementire-like particles. The kmetics of decomposition was analysed in terms of particle diameter (typically 4 pm). precipitated volume fraction (around 30"") and particle number density (about constant at 10"' m-'). The kinetics seems to be governed by long range diffusion of boron in the glassy state. ff precipitation reaches a certain level (of connectivity) the glass becomes brittle. The driving force for precipitation. and therefore embrittlement. was found to increase with boron content. about is",, bein a critical level. seen as the transition from the Polk to the Gaskell model of the glass.
RisumCNous
avons utilise une sonde atomique en microscopic ionique a champ pour analyser l'hettrogeneitt chimique a I'ichelle atomique qui existe apres trempe et qui se dtveloppe au tours du recant du verre metalhque Fe40Ni40B20. Nous avons mis en evidence une separation de phases dans IYXat "amorphe" en (FeNi),B et (FeNiB). une solution solide dont la teneur en bore decroit au fur et B mesure de la precipitation de particules analogues a de la dmentite. Nous avons analyse la cinetique de cette decomposition en fonction du diametre des particules (typiquement 4 pm). de la fraction volumique de precipitt (environ 30"") et de la densite en nombre de particules (a peu prb constante et Cgale a 102' m-"k Les cinetiques semblent gouverntes par la diffusion !! longue distance du bore dans l'ttat vitrcux. Si la precipitation atteint un certain niveau (de connectivitt), le verre devient fragile. La force motrice pour la precipitation, et par consequent pour la fragilisation. augmente avec la teneur en bore. 183$, environ apparaissant comme une vafeur critique qui pour& etre la transition entre les modtles de Polk et de Gasket1 pour le verre.
Zusammenfassung--Eine
FIM Atomsonde wurde zur Untersuchung der chemischen lnhomogenitat im atomaren MaDstab benutzt. wie sie nach der Herstellung des Glasses Fe40Ni40B20 vorliegt und sich beim Anlassen entwickelt. Eine Entmischung im 'amorphen' Zustand wurde gefunden in x-(FeNi),B und eine Liisung a-(FeNiB), deren Borgehalt abnahm in dem MaBe, wie sich die Ausscheidung der Zementit~hnlichen Teilchen fortentwickelt. Die Kinetik der Entmischung wurde verfolgt mit den folgenden typischen Ausscheidungsparametern: Teilchendurchmesser 4 nm. ausgeschiedener Volumenbru~htei~ 30"". Teilchenzahldichte 10z4 rn->. Die Kinetik ist durch iangreichweitige Bordiffusion (ohne Kristallisation) bedingt. Bei einem gewissen AusmaR van Entmischung versprodet das Glas. Die Tendenz zur Entmischung und Versprodung _nahm mit wachsendem Borgehalt zu. wobei 18"" Bor sich als ein kritischer Wert erwies. der einen Ubergang vom Polk zum Gaskell-Model1 der Giasstruktur zu entsprethen scheint.