Formation of modulated structures in copper-nickel-iron alloys

• Published in: Acta metallurgica 1961-01, Vol.9 (6), p.536-546
• Main Authors: Hillert, M, Cohen, M, Averbach, B.L
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(61)90156-0

By means of X-ray diffraction, the formation of modulated structures with periodic variations in composition due to a simple interchange of atoms has been studied in copper-nickel-iron alloys as a function of composition, temperature and time. The results are compared with two models suggested for this type of “exchange transformation”. The reaction characteristics seem to favor a kinetic model rather than the Guinier model. The activation energies for the transformation, evaluated at the first detectable stage and for a later stage, show that both these stages are diffusion-controlled inside as well as outside the spinodal. This indicates that the spinodal is of no real significance with regard to the nucleation process. The variation with temperature and composition of the first wavelength to form in the modulated structure is in agreement with the kinetic model. Les auteurs ont étudié par diffraction de rayons X, en fonction de la composition, de la température et du temps, la formation dans les alliages cuivre-nickel-fer d'une structure périodique avec variation alternative de la composition due à un simple échange entre atomes. Ils ont comparé les résultats obtenus avec deux modèles imagninés pour rendre compte de cette transformation par échange. Les caractéristiques de la réaction semblent pencher en daveur d'un modèle basé sur une équation cinétique plutôt qu'en faveur du modèle de Guinier. L'énergie d'activation de cette transformation déterminée au premier stade détectable et à un stade ultérieur montre que ces deux états sont régis par le phénomène de diffusion aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du domaine spinodal. Ceci indique que la courbe spinodale n'a pas de signification réelle en ce qui concerne la germination. La variation des premières longueurs d'ondres avec la température et la composition pour former une structure périodique est en bon accord avec le modèle basé sur l'équation cinétique. An Kupfer-Nickel-Eisen-Legierungen wurde röntgenographisch die Bildung von modulierten Strukturen mit periodischen Änderungen der Zusammensetzung als Folge eines einfachen Austauschs von Atomen untersucht in Abhängigkeit von Zusammensetzung, Temperatur und Zeit. Die Resultate werden verglichen mit zwei Modellen, die für diese Art von “Austauschumwandlung” vorgeschlagen worden sind. Die Reaktion scheint mehr im Einklang mit einem kinetischen Modell zu verlaufen, als mit dem Guinier-Modell. Die Aktivierungsenergien für die Umwandlung, ausgewerte