The effect of solution treatment on the ageing processes of Al—Sc alloys

Drits, M. E.; Dutkiewicz, J.; Toropova, L. S.; Salawa, J.

doi:10.1002/crat.2170191014

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“…Indeed, Nakayama et al [7] studied an alloy containing 0.138 at.% Sc aged at 250, 300 and 350 • C. But they normalized their measurements and did not specify the measuring temperature nor the corresponding pure Al resistivity, thus forbidding any use of their data. Drits et al [5] studied an alloy the Sc composition of which is larger than the Sc solubility limit and even the eutectic composition. Some primary Al 3 Sc precipitates may have appeared during the solidification and the alloy could not have been homogenized.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…In Al-Sc alloys, such an increase of the resistivity in the beginning of the precipitation kinetics has never been observed experimentally [5][6][7][8][9][10]. Actually, it does not seem to exist in alloys where the solute is a transition element and the solvent a free electron like metal [20].…”

Section: Cluster Contribution To Electrical Resistivitymentioning

confidence: 99%

“…Numerous such measurements exist in Al-Sc alloys [5][6][7][8][9][10]. They have been intended to characterize the precipitation of the Al 3 Sc L1 2 structure in aluminum alloys.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Using cluster dynamics to model electrical resistivity measurements in precipitating AlSc alloys

Clouet

Barbu

2007

Acta Materialia

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Electrical resistivity evolution during precipitation in Al-Sc alloys is modeled using cluster dynamics. This mesoscopic modeling has already been shown to correctly predict the time evolution of the precipitate size distribution. In this work, we show that it leads too to resistivity predictions in quantitative agreement with experimental data. We only assume that all clusters contribute to the resistivity and that each cluster contribution is proportional to its area. One interesting result is that the resistivity excess observed during coarsening mainly arises from large clusters and not really from the solid solution. As a consequence, one cannot assume that resistivity asymptotic behavior obeys a simple power law as predicted by LSW theory for the solid solution supersaturation. This forbids any derivation of the precipitate interface free energy or of the solute diffusion coefficient from resistivity experimental data in a phase-separating system like Al-Sc supersaturated alloys.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Cluster Contribution To Electrical Resistivitymentioning

confidence: 99%

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Using cluster dynamics to model electrical resistivity measurements in precipitating AlSc alloys

Clouet

Barbu

2007

Acta Materialia

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“…The aging response and precipitation strengthening in the postrolling heat treatment were examined and the impact of the solution parameters on age hardening are outlined. [18,19,21,84,[104][105][106][107][108][109][110].…”

Section: Resumementioning

confidence: 99%

“…Therefore, materials with the same peak value at a given aging temperature would have similar alloying element concentrations. Based on this principle, we compare the peak hardness obtained at 300°C in a series of the binary Al-Sc alloys reported in the literature [18,19,84,106,108,109] (Table 5.1), which is a normal cooling condition for permanent mold casting and direct chill (DC) casting. In such nonequilibrium conditions, the solute content of Zr after solidification is estimated around 0.15 wt.%.…”

Section: Solute Concentration Of Sc and Zr In The Matrixmentioning

confidence: 99%

Developing Sc and Zr containing Al-B C metal matrix composites for high temperature applications /

Lai¹

2011

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RESUMEDans cette étude, nous nous intéressons principalement au développement de la coulée, et au durcissement structrural des composites à matrice métallique AI-B4C pour des applications à haute temperature. Le scandium et le zirconium ont été introduits dans le système AI-B4C, comme éléments d'alliage, et leurs effets sur la microstrcture, la réponse au vieillissement, les propriétés mécaniques et la stabilité thermique ont été étudiés.Afin de réaliser cette étude, un microscope optique, un microscope électronique à balayage et un microscope électronique à transmission ont été utilisés dans le but d'observer la microstructure de brut de coulée et celle obtenue après vieillissement, d'analyser les réactions interfaciales, la distribution des éléments d'alliage entre l'interface et la matrice ainsi que pour examiner l'évolution des précipités lors de la couleé et le vieillissement.La réponse au vieillissement et le durcissement structural de la matrice ont été suivis par des mesures de dureté 'Vickers'. Les propriétés mécaniques et la stabilité thermique à long terme des composites contenant Se et Zr ont été évaluées en utilisant des essais de dureté Vickers et Rockwell ainsi que des essais de compression.Dans le premier chapitre de cette étude, des plaques de B4C ont été immergées dans l'aluminium liquide contenant Se, Zr et Ti afin d'étudier les réactions interfaciales entre le B4C et l'aluminium liquide. Les effets de Se, Zr et Ti à l'interface en terme d'apports individuels et combinés ont été examinés. Les résultats montrent que les trois éléments réagissent avec B4C et forment des couches interfaciales, qui agissent comme des barrières de diffusion, dans le but de limiter la décomposition du B4C dans l'aluminium liquide. Ainsi, les réactions interfaciales et les produits de réaction dans chaque système ont été identifiés. En combinant le Se, Zr et Ti, une grande quantité de Ti est enrichie à l'interface, qui non seulement offre une protection appropriée au B4C mais aussi une réduction de la consomation de Se et Zr à l'interface.Dans le second chapitre, le scandium et le zirconium ont été introduits dans le composite Al-15vol.% B4C, présaturé par Ti et huit composites à diférents teneurs en Se et Zr ont été préparés par couleé conventionelle. Il a été constaté que le scandium favorise les réactions interfaciales avec B4C qui consomme partiellement le Se. L'ajout de Se procure un durcissement structural considerable dans les conditions de couleé conventionnelle et du pic de veiellissement. Afin d'obtenir un durcissement equivalent de Se dans les alliages binaires, environ le double de la quantité de Se est nécessaire pour les composites AI-B4C. Par contre, aucun produit de réaction majeur de Zr n'a été trouvé aux interfaces. En effet, la majeure partie de Zr se concentre dans la matrice pour le durcissenent structurale. La combinaison de Se et Zr augmente de manière significative le durcissement structural. Deux types de précipités nanométriques, AI3SC et Al3(Sc, Zr), ont été observés dans la 11 microstructu...

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The Description of the Isothermal Decomposition Processes in AlSc Alloys by means of Electric Resistivity Measurements and TEM Investigations

Wolter¹,

Siebert²,

Fabian³

1993

Cryst. Res. Technol.

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The decomposition behaviour of two AlSc alloys (csc = 0.18; 0.36 at.%) after direct quench to room temperature and subsequent ageing at temperatures in the range 200 "C 5 T, 5 550 "C was investigated by means of isothermal resistivity measurements and TEM. In the temperature range 325 "C 5 T, 5 400 "C both alloys show independent of the Sc content an "inversion" of the decomposition kinetics, obviously caused by the transition of the coherent into the incoherent A1,Sc phase.Das Entmischungsgeschehen zweier AlSc-Legierungen (csc = 0.18; 0.36 at.%) nach direktem Abschrecken auf RT und nachfolgender Endauslagerung bei 200 "C 5 T, 550 "C wurde mittels isothermer Widerstandsmessungen und TEM untersucht. Im Temperaturintervall325 "C 5 T, 6 400 "C ist unabhangig von der jeweiligen Sc-Konzentration eine ,,Inversion" der Entmischungskinetik, hervorgerufen durch den Phaseniibergang koharent/teilkoharent, zu beobachten.

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The effect of solution treatment on the ageing processes of Al—Sc alloys

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Using cluster dynamics to model electrical resistivity measurements in precipitating AlSc alloys

Using cluster dynamics to model electrical resistivity measurements in precipitating AlSc alloys

Developing Sc and Zr containing Al-B C metal matrix composites for high temperature applications /

The Description of the Isothermal Decomposition Processes in AlSc Alloys by means of Electric Resistivity Measurements and TEM Investigations

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