Томографические атомно-зондовые исследования твердого раствора FeCr.

Целью работы являлось исследование спинодального распада пересыщенного твердого раствора Fe-Cr. Сплав Fe-23,25 ат. % Cr изготавливался методом аргонно-дуговой плавки. Для исследований нарезался на бруски, размерами 0,3x0,3x20 мм методом электроискровой резки, после чего, методом электролитического утонения был получен конусообразный образец c диаметром основания 150 нм и высотой не менее 300 нм. Подготовленный образец показан на рисунке 1.

 

Рисунок 1– Подготовленный образец при просмотре на ПЭМ. Деление шкалы = 100 нм.

 

Подбор параметров исследования и исследование сплава осуществлялись на атомно-зондовом томографе АЗТ-2, находящемся в ИТЭФ. Эксперимент проводился при постоянной температуре 40 К, варьируемый параметр – мощность лазера. Определяемые в ходе эксперимента параметры – доля хрома и процент мультисобытий. Зависимости показаны на рисунках 2 и 3.

 

Рисунок 2 – Зависимость определенной концентрации хрома от условной мощности лазера

 

 

Рисунок 3 – Зависимость доли мультисобытий от мощности лазера

 

В работе показано, что оптимальными параметрами исследования сплава Fe-23,25 ат. % Cr при частоте лазера 25 кГц и температуре образца 40 K, является мощность лазера 22 мВт. При этом доля мультисобытий равна 5,29 %,  определенная в ходе эксперимента концентрация хрома равна 23,25 ат. %, что соответствует номинальному составу сплава.

 

В будущем данные, полученные в этом исследовании, могут использоваться для исследования зарождения α’-фазы при спинодальном распаде.

 

Работа выполнена под руководством к.т.н., ст. преп. Горшенкова М.В.