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01.08.2014 | Ausgabe 9/2014

Metallurgical and Materials Transactions A 9/2014

Characterization of Continuous and Discontinuous Precipitation Phases in Pd-Rich Precious Metal Alloys

Zeitschrift:
Metallurgical and Materials Transactions A > Ausgabe 9/2014
Autoren:
Donald F. Susan, Zahra Ghanbari, Paul G. Kotula, Joseph R. Michael, Mark A. Rodriguez
Wichtige Hinweise
Sandia is a multi-program laboratory managed and operated by Sandia Corporation, a wholly owned subsidiary of Lockheed Martin Corporation, for the U.S. Department of Energy’s National Nuclear Security Administration under contract DE-AC04-94AL85000.
Manuscript submitted October 14, 2013.

Abstract

Aberration-corrected scanning transmission electron microscopy (AC-STEM), X-ray diffraction (XRD), electron backscatter diffraction, and electron probe microanalysis were applied to characterize continuous and discontinuous phase formation in precious metal alloys used in electrical contacts. The Pd-rich Paliney® (®Paliney is tradename of Deringer-Ney Inc., Bloomfield, CT) alloys contain Pd, Ag, Cu, Au, Pt (and Zn or Ni). With aging at 755 K (482 °C), nanometer-scale chemistry modulation was observed indicating spinodal decomposition. An ordered body-centered tetragonal (bct) structure was also observed with AC-STEM after the 755 K (482 °C) aging treatment and another phase, tentatively identified as β-Cu3Pd4Zn, was found by microscopy and XRD after prolonged holds at higher temperatures. During slow cooling or isothermal holds at high temperature [755 K to 973 K (482 °C to 700 °C)], a two-phase lamellar structure develops along grain boundaries by discontinuous precipitation. XRD and AC-STEM showed that the lamellar structure was comprised of Ag-rich and Cu-rich fcc phases (α 1 and α 2). The phases are discussed in relation to a pseudo-ternary diagram based on Ag-Cu-Pd, which provides a simplified representation of the discontinuous phase compositions in the multi-component alloy system.

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