Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 43, Numéro C6, Décembre 1982
Structure et Propriétés des Joints Intergranulaires / Structure and Properties of Intergranular Boundaries
Page(s) C6-163 - C6-173
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982616
Structure et Propriétés des Joints Intergranulaires / Structure and Properties of Intergranular Boundaries

J. Phys. Colloques 43 (1982) C6-163-C6-173

DOI: 10.1051/jphyscol:1982616

SEGREGATION AND DIFFUSION

F. Cabané-Brouty et J. Bernardini

Laboratoire de Métallurgie, E.R.A. 552, Faculté des Sciences et des Techniques Saint-Jérôme, Rue Henri Poincaré, 13397 Marseille Cedex 13, France


Résumé
Le but de cet article est de montrer que l'étude simultanée de l'équilibre de ségrégation et de la diffusion intergranulaire conduit à des informations importantes sur la structure et les propriétés des joints de grains dans les solides non élémentaires. Les techniques expérimentales sont rappelées brièvement ainsi que les résultats obtenus dans des solutions solides binaires ou ternaires à base de Cu, Ag, ou Fe (polycristaux ou bicristaux). De l'ensemble de ces données les conclusions essentielles suivantes sont déduites : selon que la perturbation introduite par la ségrégation est faible (Cγ ou α petit) ou forte (Cγ et α grands), les joints de grains peuvent être décrits correctement soit par un modèle "3D" de solution solide diluée (ex. Ag(Sn)) soit par un modèle "2D" analogue à ceux adoptés en surface (ex. Ag(S), Fe(Sb)) ; dans le cas de solutés peu tensioactifs, il faut admettre qu'une partie des atomes ségrégés n'occupe pas les sites de plus hautes énergies, responsables de la diffusion intergranulaire ; en présence de deux solutés une coségrégation notable peut se manifester et modifier structure et composition des joints.


Abstract
This paper is devoted to the new data on structure and properties of grain boundaries, which can be deduced from a simultaneous study of the segregation equilibrium and intergranular diffusion, in non elemental solids. The experimental means are brefly described as well as the results obtained in binary and ternary solid solutions made with Cu, Ag or Fe (poly-or bi-crystals). From all the experimental data, the following main conclusions are drawn : according as segregation is associated to a little (α or Cgb small), or large (α and Cgb large) perturbation, the grain boundaries can be described either with a "3D" model of dilute solid solution (i.e Ag (Sn)) or with a "2D" model similar to those used for the surface (i.e Ag (S), Fe(Sb)) ; when the solute in not tensioactive, a part of the segregated atoms is not localized on sites of highest energies used for intergranular diffusion ; when another solute is added, a noticeable co-segregation can occur and change the structure and composition of the grain boundaries.