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The interactive co-segregation of Sb and Ni at the grain boundaries of ultra-high purity Fe-base alloys

โœ Scribed by P. Gas; M. Guttmann; J. Bernardini


Publisher
Elsevier Science
Year
1982
Weight
913 KB
Volume
30
Category
Article
ISSN
0001-6160

No coin nor oath required. For personal study only.

โœฆ Synopsis


The intergranular segregation of Sb and Ni in r-Fe was studied by scanning Auger electron suectrosconv in ultra-high ouritv Fe-Sb and ternarv Fe-l% Ni-Sb and Fe-2% Ni-Sb alloys. The sezre-g&ion isotherms of Sb it 5$X-are considerably steepened by Ni additions which also reduce the t&k Sb content at which the boundaries are saturated with Sb. For a given bulk Ni content, the Ni coverage increases linearly with the Sb coverage, in qualitative agreement with Darken and Simkovich's equations derived from the Gibbs adsorption isotherms. Better quantitative agreement is obtained with the regular solution model of co-segregation. The results appear consistent with a strong Ni-Sb attractive interaction (b& c 10 kJ*mole-') and reveal the existence of a weaker but appreciable Sb-Sb attraction (/?rt = -5.4 kJ*mole-'). R&urn&--Les segregations intergranulaires de Sb et Ni dans le fer x ont cte etudites par spectrometrie Auger 1 balayage dans des alliages binaires Fe-Sb et ternaires Fe-l% Ni-Sb et Fe-Z:< Ni-Sb de trcs haute purett. Les additions de Ni relevent considtrablement les isothermes de segregation de Sb a 5jO'C et reduisent la concentration nominale en Sb necessaire pour saturer les joints. Pour une concentration en Ni don&e. le taux de recouvrement de Ni augmente hnerairement avec celui de Sb. en accord qualitatif avec les equations de Darken et Simkovich deduites des isothermes de Gibbs. L'accord quantitatif est cependant meilleur avec le modele rigulier de co-segregation. Les r&hats sont compatibles avec une forte interaction attractive Ni-Sb (&"sb c 10 kJ-mole-') et revtlent en outre I'existence dune attraction Sb-Sb, plus faible, mais appreciable (Pfk = -$4 kJ . mole-I). Zusammenfassung-Die intergranulare Segregation von Sb und Ni in z-Fe wurde mittels Raster-Augerelektronenspektroskopie in der ultrareinen Legierung Fe-Sb und in den ternaren Legierungen Fe-l", Ni-Sb und Fe-2% Ni-Sb untersucht. Die Segregationsisothermen von Sb werden bei 55O'C betrachtlich aufgesteilt durch Nickel-Zugaben; diese verringern such die Sb-Volumkonzentration, bei der die Korngrenzen mit Sb gesattigt sind. Bei gegebener Nickel-Volumkonzentration nimmt die Nickelbedeckuag linear mit der Sb-Bedeckung zu. Dieses Verhalten stimmt qualitativ mit den Gleichungen von Darken und Simkovich iiberein, welche aus Adsorptionsisothermen von Gibbs abgeleitet worden sind. Eine bessere quantitative ijbereinstimmung ergibt sich bei dem Losungsmodell der Cosegregation. Die Ergebnisse scheinen vertrlgiich zu sein mit einer starken anziehenden Ni-Sb-Wechselwirkung (&$,, = lOkJ*Mole-t); auBerdem weisen sie auf eine schwlchere, jedoch nennenswerte Anziehung zwischen Sb-Atompaaren hin (&L = -5,4 kJ . Mole-I).


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