Two-stage embrittlement of amorphous Fe40Ni40P20 resulting from a loss of free volume and phase separation
✍ Scribed by R. Gerling; F.P. Schimansky; R. Wagner
- Publisher
- Elsevier Science
- Year
- 1988
- Weight
- 944 KB
- Volume
- 36
- Category
- Article
- ISSN
- 0001-6160
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✦ Synopsis
During thermal annealing amorphous Fe,Ni,P, embrittles via a two step process at 220 and 300°C. The first step results from a loss of excess free volume. This embrittlement is reversible: during subsequent neutron irradiation a swelling of the alloy is observed, which corresponds to an increase in excess volume and a complete restoration of the ductility. Small angle neutron scattering reveals that the second step of embrittlement, during which the specimen remains fully amorphous, is induced by phase separation into regions enriched and deplete in P. Assuming a composition of (Fe, Ni),,P,,, a volume fraction of only 5% of these P-rich clusters is sufficient to cause further embrittlement of amorphous Fe, Ni, Pro.
R&au&-Pendant le recuit thennique, Fe,Ni,P,, amorphe se fragilise selon un mecanisme en deux &tapes a 220 et 300°C. La premiere &ape resulte d'une perte de volume libre en excbs. Cette fragilisation est reversible: au tours d'une irradiation ulterieure aux neutrons, on observe un gonflement de l'alliage qui correspond a un accroissement du volume en exces et a une restauration complete de la ductilitt. La diffusion des neutrons aux petits angles revele que la seconde &tape de la fragilisation, pendant laquelle le materiau demeure totalement amorphe, est provoquie par une separation de phases entre les regions enrichies et appauvries en P. Pour la composition (Fe, Ni),,P,,, une fraction volumique de seulement 5% de ces amas riches en P suffit pour entrainer une fragilisation supplementaire de Fe,Ni,P,, amorphe.
Zuaammenfasaung-Amorphes
Fe,Ni,P, versprodet in Abhlngigkeit von der Auslagerungstemperatur in zwei Stufen bei 220 und 300°C. Die erste Stufe der Versprodungdie Legienmg bleibt bei diesem ProzeB vollstandig amorph-wird hervorgerufen durch das Ausheilen von UberschuBvolumen. Dieser Prozeg ist reversibel, denn unter nachfolgender Neutronenbestrahlung schwillt diese Legierung, wobei der Betrag des &erschuBvolumens wieder zunimmt, und die Duktilitiit wieder vollstandig hergestellt wird. Mit Hilfe der Neutronen-Kleinwinkelstreuung wird gezeigt, da13 die zweite Stufe de;Veriprijdung, in deren Verlauf die Legierung ebenfalls vollstiindie amornh bleibt. durch eine chemische Entmischune _ in P-reiche und P-verarmte Gebiete verursacht wi;d. Legt man eine Zusammensetzung der entmischten
Bereiche von (Fe, Ni),,P,, zugrunde, so fiihrt bereits ein Volumenbruchteil von 5% dieser P-reichen Gebiete zu einer weiteren Verspriidung des amorphen Fe,Ni,P,.