✍ Scribed by F.K. LeGoues; R.N. Wright; Y.W. Lee; H.I. Aaronson
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Abstraet--GP zone formation in aluminum-base alloys has been proposed, by previous investigators, to take place by spinodal decomposition or by homogeneous nucleation and growth. The possibilities of these two mechanisms are examined here for two alloy systems, A1-Ag and A1-Cu, representing two extreme cases, a narrow and a (potentially) very wide miscibility gap, respectively, resulting in low and high interphase boundary energies. The coherent spinodal and the temperature-composition curve corresponding to abundant homogeneous f.c.c.-f.c.c, nucleation were calculated for both systems. In A1-Ag alloys, the nucleation barrier is so low that negligible undercooling is needed to achieve abundant nucleation. Hence cooling into the spinodal region with ordinary quenching rates is virtually impossible. In A1-Cu, however, the inverse situation is present and GP zone formation by (or aided by) spinodal decomposition should be feasible if the diffusivity remains sufficiently high in the spinodal region. Detailed evaluation of the latter proposal is prevented, however, by the incompleteness of thermodynamic information on f.c.c. A1-Cu alloys.
R6sum~-Des chercheurs ont propos6 ant~rieurement que les zones GP se formaient dans des alliages fi base d'aluminium par d6composition spinodale ou par germination et croissance homog6nes. Nous examinons la possibilit6 de ces deux m6canismes pour deux alliages, A1-Ag et A1-Cu, qui repr&entent respectivement les cas extr6mes de lacunes de miscibilit6 &roite et (potentiellement) tr6s large, ce qui conduit fi des 6nergies de joints interphases faible et forte. Nous avons calcul6 pour les deux syst6mes la spinodale coh6rente et la courbe temp6rature-composition correspondant A une germination c.f.c.-c.f.c. homog6ne abondante. Dans les alliages A1-Ag, la barri6re de germination est si faible qu'il suffit d'une suffusion n6gligeable pour obtenir une germination abondante. I1 est donc virtuellement impossible, avec les vitesses de trempe habituelles, de refroidir dans le domaine spinodal. Par contre, la situation inverse se pr6sente dans AI-Cu et la formation des zones GP par (ou aid& par) d6composition spinodale serait possible si la diffusivit6 restait suffisamment 61ev6e dans le domaine spinodal. On ne peut toutefois pas 6valuer pr6cis6ment cette derni6re proposition par suite de l'information thermodynamique incompl&e dont on dispose sur les alliages A1-Cu c.f.c.
Zusammenfassung--Autoren frfiherer Arbeiten haben vorgeschlagen, dab die Bildung von-GP-Zonen in Legierungen auf Aluminiumbasis fiber spinodale Entmischung oder durch homogene Keimbildung und Wachstum abl/iuft. Die M6glichkeiten fiir diese beiden Mechanismen werden hier anhand yon zwei Legierungssystemen, A1 Ag und A1-Cu, geprfift. Diese Systeme stellen zwei Extremf/ille dar, eine klein und eine (m6glicherweise) sehr grol3e Mischungslficke, welches niedrige und hohe Grenzfl/ichenenergie bedingt. Die kohfirente Spinodale und die Temperatur-Zusammensetzungskurve, die zu einer fiberwiegend homogenen Keimbildung kfz-kfz, geh6ren, wurden fiir beide Systeme berechnet. In den A1-Ag-Legierungen ist die Barriere ffir Keimbildung so klein, dab eine vernachl/issigbare Unterkfihlung schon zu ausgiebiger Keimbildung ffihrt. Folglich ist es unm6glich, mit den iiblichen Abschreckraten in den Bereich der Spinodaten abzukfihlen. In A1-Cu ist es jedoch umgekehrt und die Bildung von-GP-Zonen sollte durch (oder unterstfitzt durch) spinodale Entmischung m6glich sein, wenn die Diffusion im Bereich der Spinodalen noch genfigend rasch abl/iuft. Diese Vorstellung l/il3t sich jedoch wegen der unvollst/indig bekannten thermodynamischen Daten der kfz. A1-Cu-Legierungen nicht ausffihrlich auswerten.
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