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Tracer Grain Boundary Diffusion of Silver in α-Zirconium Polycrystals

  • Anatoly S. Ostrovsky , Klaus Vieregge und Christian Herzig EMAIL logo
Veröffentlicht/Copyright: 3. Januar 2022
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International Journal of Materials Research
Aus der Zeitschrift International Journal of Materials Research Band 89 Heft 9

Abstract

Grain boundary (GB) diffusion of 110mAg was measured in polycrystalline α-Zr in the temperature range 574 to 1024 K using microtome sectioning and γ-spectrometry to evaluate the diffusion profiles. An Arrhenius relation was determined for the GB diffusion parameter P = sδDgb, (s is the segregation coefficient, δ the GB width and Dgb the GB diffusion coefficient) with an activation enthalpy Qgb = 152±3 kJmol–1 and a pre-exponential factor P0=6.4−2.3+3.6.10−13 m3s−1 . The microstructure of the well annealed Zr material of low impurity content was examined by transmission electron microscopy. A fine subgrain network built by dislocation walls was found. In the temperature interval 733 to 786 K the penetration profiles were evaluated in terms of subgrain boundary (SB) diffusion characterised by the parameter Psb = ssbδsb Dsb as well as by the parameter P. The results of the measurements are compared with our previous results on GB diffusion of Zr and Co in α-Zr. The influence of SB diffusion on GB tracer diffusion measurements is discussed. The value of the segregation enthalpy of Ag in α-Zr grain boundaries is estimated.

Abstract

Die Korngrenzen (KG)-Diffusion von 110mAg wurde in α-Zr im Temperaturbereich von 574 bis 1024 K gemessen. Die Diffusionsprofile wurden durch Schichtenteilung mit dem Mikrotom und der γ-Spektrometrie ermittelt. Der KG-Diffusionsparameter P = sδDgb (s = Segregationsfaktor, δ = KG-Breite, Dgb = KG-Diffusionskoeffizient) folgt einer Arrheniusbeziehung mit einer Aktivierungsenthalpie Qgb = 152 ± 3 kJmol–1 und einem präexponentiellen Faktor P0=6.4−2.3+3.6.10−13 m3s−1 . Die Mikrostruktur des gut ausgeglühten Zr-Materials mit niedrigem Fremdatomgehalt wurde mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie untersucht. Es wurde ein feines Subkorngrenzennetzwerk, aufgebaut aus Versetzungswällen, gefunden. Im Temperaturbereich 733 bis 786 K wurden die Diffusionsprofile in Hinblick auf Diffusion in Subkorngrenzen (SG), charakterisiert durch den Parameter Psb = ssbδsb Dsb, ausgewertet. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit unseren früheren Messungen der KG-Diffusion von Zr und Co in α-Zr verglichen. Der Einfluß der SG-Diffusion auf die KG-Tracerdiffusionsmessungen wird diskutiert. Die Segregationsenthalpie von Ag in α-Zr wird abgeschätzt.

A. S. Ostrovsky , K. Vieregge, Chr. Herzig[1)]Institut für Metallforschung Universität Münster Wilhelm-Klemm Straße 10 D-48149 Münster, Germany

  1. The authors want to thank Dr. C. Schlesier for performing the transmission electron microscopic analysis. One of the authors, A. Ostrovsky, would like to acknowledge the support by a sholarship of the Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD).

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Received: 1998-04-24
Published Online: 2022-01-03

© 1998 Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Aufsätze
  3. Tracer Grain Boundary Diffusion of Silver in α-Zirconium Polycrystals
  4. Calorimetric Determination of the Enthalpy of Formation and the Description of the Constitutional Defects of the Ordered (Ni, Co)1–y Aly, Phase
  5. A Conceptual Modelling of the Tetragonality of L10 (AuCu-I type) Intermetallics
  6. Phase Stability of Hard Alpha in Ti-64 and Ti-17
  7. Phase Diagram Investigation of the Indium-Selenium System
  8. Evaluation of Five-component Phase Diagrams for the Analysis of Phase Composition in Al–Si Based Alloys
  9. The Formation of Interface Phases in the Diffusion Couple Ti–SiC
  10. Deformation Behavior of a Modified 9Cr–1Mo Steel Between 77 and 373 K
  11. The Strength of Ferrite in Annealed Armco Iron and Hypoeutectoid Steels
  12. Notched Strength of Fabric Composite Plates with a Circular Hole
  13. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  14. Personen
  15. Veranstaltungen
  16. Buchbesprechung
https://doi.org/10.3139/ijmr-1998-0112

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  1. Frontmatter
  2. Aufsätze
  3. Tracer Grain Boundary Diffusion of Silver in α-Zirconium Polycrystals
  4. Calorimetric Determination of the Enthalpy of Formation and the Description of the Constitutional Defects of the Ordered (Ni, Co)1–y Aly, Phase
  5. A Conceptual Modelling of the Tetragonality of L10 (AuCu-I type) Intermetallics
  6. Phase Stability of Hard Alpha in Ti-64 and Ti-17
  7. Phase Diagram Investigation of the Indium-Selenium System
  8. Evaluation of Five-component Phase Diagrams for the Analysis of Phase Composition in Al–Si Based Alloys
  9. The Formation of Interface Phases in the Diffusion Couple Ti–SiC
  10. Deformation Behavior of a Modified 9Cr–1Mo Steel Between 77 and 373 K
  11. The Strength of Ferrite in Annealed Armco Iron and Hypoeutectoid Steels
  12. Notched Strength of Fabric Composite Plates with a Circular Hole
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