Hydrogen profiling in rapidly solidified Al-Fe alloy foils

• Autorzy: Tashlykova-Bushkevich I. , Kozak C.

Warianty tytułu

PL

Profilowanie wodoru w szybko zestalonych foliach ze stopu Al-Fe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Elemental composition of rapidly solidified Al-0.2 at.% Fe alloy has been examined using elastic recoil detection technique and Rutherford backscattering spectroscopy to investigate the changes in hydrogen depth distribution under heat treatment. It was found that hydrogen was limited to near-surface region (400 nm) of as-cast foils. Most detected hydrogen was localized in the subsurface regions and estimated to be 3.6 at.%. Strong hydrogen segregation on air-side surface was observed in alloy annealed at 500°C and showed increase in its content up to 9.6 at.%.

PL

Zbadano skład pierwiastkowy szybko zestalonego stopu Al. 0.2 at.%-Fe przy użyciu metod elastycznego odrzutu (ERD) oraz rozpraszania wstecznego Rutherforda (RBS) w celu zanalizowania zmian rozkładu głębokościowego wodoru zachodzących w trakcie obróbki termicznej. Stwierdzono, że koncentracja wodoru była ograniczona do obszaru przypowierzchniowego (400nm) nowowytworzonych powłok. Większość zawartości wykrytego wodoru była umiejscowiona w obszarach podpowierzchniowych i została oszacowana na 3.6 at.%. Dla stopu wygrzewanego w temperaturze 500oC zaobserwowano silną segregację wodoru na zewnętrznej stronie powierzchni oraz wzrost jego zawartości do 9.6 at.%.

Słowa kluczowe

EN

rapid solidification; IBA techniques; Al-Fe alloy; hydrogen

PL

zestalanie szybkie; technika analizy wiązki jonowej; IBA; stop Al-Fe; wodór

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 3b
• Strony: 318--320
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Tashlykova-Bushkevich I.

• Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, 6, P. Brovki Str., 220013 Minsk, Belarus

autor

Kozak C.

• Lublin University of Technology, 38A, Nadbystrzycka Str., 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Asta M., Beckermann C., Karma A. , Kurz W., Napolitano R., Plapp M., Purdy G., Rappaz M., Trivedi R., Overview No. 146. Solidification microstructures and solid-state parallels: Recent developments, future directions, Acta Mater., 57 (2009), 941-971
• [2] Hoekstra J.G., Quadri S.B., Scully J.R., Fitz-Gerald J .M., Laser surface modification of a crystalline Al-Co-Ce alloy for enhanced corrosion resistance, Adv. Eng. Mater., 7 (2005), 805-809
• [3] Galenko P., Extended thermodynamical analysis of a motion of the solid-liquid interface in a rapidly solidifying alloy, Phys. Rev. B, 65 (2002), 144103-1-144103-11
• [4] Tashlykova-Bushkevich I. I., Patterns of concentrationdepth profiles in melt-substrate quenched aluminium alloys, Proc. 12th Int. Conf. on Aluminium alloys, edited by S. Kumai, O. Umezawa, Y. Takayama, T. Tsuchida and T. Sato (The Japan Inst. Light Metals, Yokohama, Japan, 2010) 1800-1805
• [5] Tashlykova-Bushkevich I., Itoh G., Shepelevich V., Shikagawa T., Kinetics of hydrogen desorption from rapidly solidified Al-Cr alloys, Mater. Trans., 52 (2011), 895-899
• [6] Izumi T., Itoh G., Thermal desorption spectroscopy study on the hydrogen trapping states in a pure aluminum, Mater. Trans., 52 (2011), 130-134
• [7] Young G.A., Scully J.R., The diffusion and trapping of hydrogen in high purity aluminum, Acta Mater., 46 (1998), 6337-6349
• [8] Wielunski L.S., Grambole D., Kreissig U., Grötzschel G., Harding G., Szilágyi E., Hydrogen depth resolution in multilayer metal structures, comparison of elastic recoil detection and resonant nuclear reaction method, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, 190 (2002), 693-698
• [9] Tashlykova-Bushkevich I., Ryabuhin O., Neshov F., Paderina O., Chernyh P.N., Shepelevich V.G., Composite structure of rapidly solidified Al-Fe alloys studied by RBS technique, Proc. 9th Int. Conf. on Interaction Radiation with Solids (Belarusian State Univ., Minsk, Belarus, 2011) 457-459
• [10] Jennison D.R., Schul tz P.A., Sullivan J.P., Evidence for interstitial hydrogen as the dominant electronic defect in nanometer alumina films, Phys. Rev. B, 69 (2004), 041405(R)-1-041405(R)-4
• [11] Buckley C.E., Birnbaum H.K., Characterization of the charging techniques used to introduce hydrogen in aluminum, J. Alloys Compd., 330-332 (2002), 649-653
• [12] Tashlykova-Bushkevich I.I., Gut’ko E.S., Shepelevich V.G., Baraishuk S.M., Structural and phase analysis of rapidly solidified Al-Fe alloys, J. Surface Investigation X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2 (2008), 310-316
• [13] Tashlykova - Bushkevich I., Kozak Cz., Shepelevich V., Microstructural features of Al-Fe alloy foils, Przegląd Elektrotechniczny, 84 (2008), 93-95 (in Russian)
• [14] Lu G., Orlikowski D., Park I., Politano O., Kaxiras E., Energetics of hydrogen impurities in aluminium and their effect on mechanical properties, Phys. Rev. B, 65 (2002), 064102-1–064102-8
• [15] Rozenak P., Ladna B., Birnbaum H.K., SIMS study of deuterium distribution in chemically charged aluminium containing oxide layer defects and trapping sites, J. Alloys Compd., 415 (2006), 134-142
• [16] Liu J.C., Marwick A.D., LeGoues F.K., Hydrogen segregation and trapping in the Al/Si(111) interface, Phys. Rev. B, 44 (1991), 1861-1874
• [17] Milcius D., Pranevicius L.L., Templier C., Hydrogen storage in the bubbles formed by high-flux ion implantation in thin Al films, J. Alloys Compd., 398 (2005), 203-207