Clustering kinetics in Al-Mg-Si alloys investigated by positron annihilation techniques

Die Clusterbildungsprozesse in abgeschrecktem reinem Al, Al-Mg und Al-Si, sowie in reinen oder Cu/Ge-haltigen Al-Mg-Si-Legierungen wurden während der Kaltauslagerung mittels Positronen-Lebensdauer-Spektroskopie, Dopplerverbreiterungs-Spektroskopie sowie Thermoanalyse (DSC) untersucht. In reinem Al, Al-Mg- und Al-Si-Legierungen werden Positronen entweder in der Matrix oder in einzelnen-Leerestellen (Al) bzw. in Aggregaten aus Leerstellen und gelösten Atomen (Al-Mg- und Al-Si-Legierungen) vernichtet. Während der Kaltauslagerung werden Leerstellencluster in verschiedenen Größen und Dichten gebildet. Der Prozess ist abhängig von der Sprungfrequenz der Leerstelle, die an entweder Mg oder an Si Atome gebunden ist. Direkt oder kurz nach dem Abschrecken konnten zwei konkurrierende Positronenfallen in reinen Al-Mg-Si-Legierungen identifiziert werden. Die erste Falle enthält Leerstellen ist tief (~1 bis 2 eV) und fängt die meisten Positronen irreversibel ein. Die zweite Falle wird von leerstellenfreien Atomclustern gebildet und ist flach (0,031 eV). Aus dieser können Positronen wieder entweichen. Während der ersten 80 min der Kaltauslagerung fangen Cluster aus gelösten Atomen aufgrund der Zunahme Ihrer Größe und Dichte zunehmend Positronen ein, und der Beitrag der Leerstellen nimmt kontinuierlich ab. Die Bildung und das Wachstum von Clustern aus gelösten Atomen ist in Al-0,6%Mg-0,8%Si wesentlich schneller als in Al-0,4%Mg-0,4%Si Legierungen, wahrscheinlich aufgrund der höheren Konzentration von gelösten Atomen. Bei fortschreitender Kaltauslagerung wird das weitere Wachstum der zuvor gebildeten Si-reichen Cluster durch Mg dominiert. Nach 1 Woche Kaltauslagerung werden die meisten Positronen vor allem von Clustern eingefangen, die ein Mg/Si-Verhältnis nahe 1 aufweisen. In Al-Mg-Si-Legierungen mit Cu verlangsamt Cu zunächst die Bildung von Clustern aus gelösten Atomen, fördert aber das anschließende Wachstum. In Al-Mg-Si-Legierungen mit Ge, wird die Kinetik der Raumtemperaturalterung durch Ge mehr verzögert als durch Si. All diese Effekte werden durch die Wechselwirkung zwischen Leerstellen und gelösten Atomen oder Clustern erklärt.

Author dc:creator

• Liu, Meng

Advisor dc:contributor.advisor

• Banhart, John

Licence dc:rights.uri

• http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

Language dc:language.iso

en, English

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus4-57358
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4207

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/4504