Phase separation and coarsening in FeCrCo alloys

• Published in: Acta metallurgica 1984-08, Vol.32 (8), p.1217-1227
• Main Authors: Brenner, S.S, Camus, P.P, Miller, M.K, Soffa, W.A
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Cross-disciplinary physics: materials science; rheology; Exact sciences and technology; Materials science; Metals, semimetals and alloys; Phase diagrams and microstructures developed by solidification and solid-solid phase transformations; Physics; Specific materials
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(84)90128-7

The kinetics of phase separation and coarsening occurring within the miscibility gap in the iron-chromium-cobalt system have been characterized using atom probe field-ion microscopy. The morphology and time evolution of the composition fluctuations indicate that the alloys decompose by continuous phase separation or spinodal decomposition at high supersaturations. The morphology of the two-phase microstructurc was found to be highly interconnected in three-dimensions and characteristic of an isotropic spinodal reaction. The coarsening of the network structures could be fitted to a power law with a time exponent that is significantly less than the classical Lifshitz-Slyozov-Wagner value of one-third. Nous avons caractérisé par la sonde atomique la cinétique de séparation de phases et de grossissement dans la lacune de miscibilité du système fer-chrome-cobalt. La morphologie et l'évolution des fluctuations de composition en fonction du temps montrent que l'alliage se décompose par une séparation continue des phases ou décomposition spinodale, pour les fortes sursaturations. La morphologie de la microstructure diphasée est très imbriquée à trois dimensions, ce qui est caractéristique d'une réaction spinodale isotrope. Nours avons pu faire correspondre le grossissement des structures en réseaux avec une loi de puissance dont l'exposant du temps est nettement inférieur à la valeur classique 1 3 de Lifshitz, Slyozov et Wagner. Die Kinetik der Phasenseparation und der Vergröberung, die innerhalb der Mischungslücke in dem System Eisen-Chrom-Kobalt ablaufen, wurden mit der Atomsonde untersucht. Morphologie und zeitliche Entwicklung der Fluktuationen in der Zusammensetzung weisen darauf hin, daß die Legierung sich durch kontinuierliche Phasentrennung oder spinodale Entmischung bei den höchsten Ūbersāttigungen ändern. Die Morphologie der zweiphasigen Mikrostruktur war in drei Dimensionen vernetzt und typisch für eine isotrope spinodale Reaktion. Die Vergröberung der Netzwerkstruktur konnte mit einem Potenzgesetz beschrieben werden, bei dem der Zeitexponent bedeutend kleiner war als der klassische Wert ein Drittel von Lifshitz-Slyozov-Wagner.