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Auger electron spectroscopy study of the kinetics of intergranular and surface segregations in nickel during annealing

Authors
Journal
Acta Metallurgica
0001-6160
Publisher
Elsevier
Publication Date
Volume
30
Issue
3
Identifiers
DOI: 10.1016/0001-6160(82)90118-3
Disciplines
  • Physics

Abstract

Résumé Nous avons étudié quantitativement par spectroscopie d'électrons Auger la ségrégation du soufre et d'autres éléments résiduels (C, Ca) sur les joints de grains et sur la surface libre d'un nickel de pureté commerciale (99,3%). Cette technique permet d'évaluer les concentrations nécessaires pour saturer les deux types d'interfaces à l'équilibre thermodynamique, l'énergie libre de ségrégation du soufre et l'influence d'un troisième élément sur la ségrégation du soufre. Les cinétiques de la ségrégation du soufre sur ces deux types d'interfaces sont initialement proportionnelles à la racine carrée du temps, en accord avec le modèle de McLean. L'énergie libre de la ségrégation du soufre sur les joints de grains, −98 kJ mole −1, vaut approximativement la moitié de celle de la ségrégation sur la surface libre, −180 kJ mole −1. Les taux de recouvrement du soufre à saturation sur ces deux types d'interfaces sont approximativement égales à 45 at%. Si l'on considère la surface libre, cette valeur est égale à celle que l'on obtient dans le cas de l'absorption dans une atmophère contenant du soufre. La présence d'autres éléments tels que C et Ca modifie considérablement les cinétiques de la ségrégation du soufre. Les interactions répulsive S-C et attractive S-Ca retardent et accélèrent respectivement l'absorption du soufre sur la surface. Le synergisme S-Ca peut également introduire des maximums transitoires du taux de recouvrement du S plus grands que la valeur d'équilibre à saturation de la surface binaire Ni-S.

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