The Amorphous Metallic Al91La5Ni4 Alloy: Kinetics of Crystallization
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Alexander Tokar
Abstract
Crystallization of an amorphous ternary alloy with high aluminium content (Al19La5Ni4) was investigated. Crystallization begins with precipitation of α-Al (Tx = 313 K, reaction enthalpy ΔH1 = 1.4 kJ/mol), controlled by La diffusion. The diffusivity of La was estimated at 523 K as (8.8 ± 1.6)· 10−21 m2/s. At higher temperatures, Al11La3 and Al3Ni are being formed by eutectic reaction (ΔH2 = 2.4 kJ/mol, reaction exponent 3.5 to 4). The activation energies for the eutectic reaction were obtained in isothermal (237 ± 8 kJ/mol) and in continuous heating conditions (229 ± 7 kJ/mol). The degree of crystallinity of the specimens is related to their hardness. The partial crystallization of α-Al nanoparticles (up to 30 vol.%) enhances the alloy’s hardness without significant loss of ductility.
Abstract
Die Untersuchungsergebnisse der Kristallisation einer amorphen ternären Legierung mit einem hohen Aluminiumgehalt (Al91La5Ni4) werden dargestellt. Die Kristallisation beginnt mit der Ausscheidung von α-Al(Tx = 313 K, Reaktionsenthalpie ΔH1 = 1.4 kJ/mol). Die Ausscheidung von α-Al wird von der Diffusion der La-Atome kontrolliert. Die Diffusivität von La bei 523 K wurde auf (8.8 ± 1.6) · 10−21 m2/s abgeschätzt. Bei höheren Ausglühtemperaturen wurden Al11La3 und Al3Ni durch die eutektische Reaktion (ΔH2 = 2.4 kJ/mol, n = 3.5 – 4) gebildet. Die Aktivierungsenergien für die eutektische Reaktion wurden unter isothermen Bedingungen (237 ± 8 kJ/mol) und kontinuierlichem Aufheizen bestimmt (229 ± 7 kJ/mol). Die Vickers-Härte ist abhängig vom Volumengehalt an kristallinen Phasen. Es wurde aufgezeigt, daß eine teilweise Kristallisation (bis zu 30 Vol.%) von α-Al Nanoteilchen die Härte ohne Biegsamkeitsverlust vergrößert.
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© 1998 Carl Hanser Verlag, München
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- Editorial
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- Thermodynamic Investigations of the System Ge–Sn–Te
- The Amorphous Metallic Al91La5Ni4 Alloy: Kinetics of Crystallization
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- Structure and Ordering in Cu–Si and Ni–Si Molten Alloys
- Rasterelektronenmikroskopische und röntgenanalytische Gefügeuntersuchungen von Al- und Si-legiertem Gußeisen mit Kugel-und Vermiculargraphit
- The Influence of Carbon on the Discontinuous Precipitation Reaction in a Co-15 wt.% Mo Alloy
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