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• W2038862016 abstract "Composition profiles were measured following 180 keV Al+-ion implantation of nickel at temperatures up to 600°C, and following 600°C annealing of nickel implanted at 25°C. The phases present in the implanted layers were identified and are compared to those found on the NiAl phase diagram. The implanted compositions are nearly temperature independent at fluences below 1.5 × 1018 ions/cm2. The Al concentration reaches 70 at.% Al by 3 x 1018 ions/cm2 fluence delivered at 25°C, and it extends to 3000Å depth. Beyond 1.5 × 1018 ions/cm2 fluence delivered at 500°C, an Al composition of 25% extends to 6000Å depth, well beyond the ~ 100Å increase in depth due to radiation-enhanced diffusion. Similar results obtain for 25°C implanted specimens subsequently annealed at 600°C. TEM examination shows the defect-enriched region beyond 3000Å recrystallizes at elevated temperatures and enhances diffusion via the high diffusivity paths provided by the grain boundaries. Phases found in elevated temperature specimens often differ from those in 25°C implanted specimens. Comparing the former with the latter: Ni3Al replaces the extended portion of the Al in Ni f.c.c. solution; Ni3Al and NiAl replace an h.c.p. phase peculiar to lower temperatures; and phases richer than 50% Al are replaced by Ni3Al due to compositional instabilities. Phase prediction based on local chemical composition and the phase diagram is shown to be valid, but can proceed only when the compositional instabilities are taken into account. Nous avons mesuré les profils de composition dans du nickel implanté avec des ions Al+ de 180 keV à des températures allant jusqu'à 600°C, et dans du nickel implanté à 25°C et recuit à 600 C. Nous avons identifié les phases présentes dans les couches implantées et nous les avons comparées avec celles du diagramme de phases NiAl. La composition des phases implantées ne dépend pratiquement pas de la température lorsque les doses sont inférieures à 1,5·1018 ions/cm2. La concentration en atomes d'aluminium atteint 70% pour une dose de 3·1018 ions/cm2 implantée à 25°C, sur une profondeur de 3000 Å. Au-delà de 1,5·1018 ions/cm2 implantés à 500°C, on trouve une concentration en atomes d'aluminium égale à 25% jusqu'à 6000 Å de profondeur, ce qui dépasse nettement l'accroissement de profondeur d'environ 100 Å provoqué par la diffusion activée par l'irradiation. Nous obtenons des résultats similaires pour les échantillons implantés à 25°C et recuits ensuite à 600°C. L'observation en MET montre que la région enrichie en défauts au-delà de 3000 A recristallise à haute température et accélère la diffusion par l'intermédiaire des trajets de forte diffusivité fournis par les joints de grains. On observe souvents des phases différentes dans les échantillons selon qu'ils sont implantés à haute température ou à 25°C. Lorsque la température d'implantation décroît: Ni3Al remplace le domaine étendu de Al dans la solution cfc de Ni; Ni3Al et NiAl remplacement une phase hc propre aux températures les plus basses; et les phases contenant plus de 50% de Al sont remplacées par Ni3Al à cause d'instabilitiés de composition. Nous montrons la validité d'une prévision des phases basée sur la composition chimique locale et sur le diagramme de phases, mais uniquement lorsqu'on tient compte des instabilities de composition. Die Konzentrationsprofile nach 180 keV-Al-Ionenbestrahlung von Nickel bei Temperaturen bis zu 600°C und von Nickel bei 25°C und nachfolgender Wärmebehandlung bei 600°C wurden ausgemessen Die in den implantierten Schichten vorhandenen Phasen wurden bestimmt und mit denen des NiAl-Phasendiagrammes verglichen. Die Zusammensetsung der Implantationsschicht war praktisch temperaturunabhängig bei Dosen von 1,5 × 10E18 Ionen/cm2. Die Al-Konzentration erreicht bei 3 × 10E18 Ionen/cm2 bei 25°C 70%, die Dicke der Schicht ist gröβer als 3000 A. Unterhalb einer Dosis von 1,5 × 10E18 Ionen/cm2 bei 500°C findet sich 25% Al bis zu einer Tiefe von 6000 A, also viel tiefer als die durch die bestrahlungs-induzierte Diffusion erwarteten 100 Å. Ähnliche Ergebnisse wurden für die bei 25°C und dann ausgeheilten Proben erhalten. Die Untersuchung im Durchstrahlungselektronenmikroskop zeigte, daβ die gestörte Schicht oberhalb von 3000 Å bei höherer Temperatur rekristallisiert und die Diffusion über die von den Korngrenzen angebotenen Wege rascher Diffusion beschleunigt. Die bei den Hochtemperaturproben gefundenen Phasen unterscheiden sich häufig von denen in den bei 25°C implantierten Proben. Der Vergleich ergibt: Ni Al ersetzt den ausgedehnten Bereich des kfz AlNi-Mischkristalles, Ni Al und NiAl ersetzen eine Für niedrige Temperaturen typische hex. Phase; Phasen mit mehr als 50% Al werden wegen Instabilitäten in der Zusammensetzung durch Ni Al ersetzt. Es wird gezeigt, daβ die Voraussage von Phasen auf der Grundlage der lokalen chemischer Zusammensetzung und des Phasendiagrammes gültig ist, aber nur durchgeführt werden kann, wenn diese Instabilitäten berücksichtigt werden." @default.
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