Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2017

27.07.2017

Evaluation of Solid-Solution Hardening in Several Binary Alloy Systems Using Diffusion Couples Combined with Nanoindentation

verfasst von: Sourabh B. Kadambi, V. D. Divya, U. Ramamurty

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Analysis of solid-solution hardening (SSH) in alloys requires the synthesis of large composition libraries and the measurement of strength or hardness from these compositions. Conventional methods of synthesis and testing, however, are not efficient and high-throughput approaches have been developed in the past. In the present study, we use a high-throughput combinatorial approach to examine SSH at large concentrations in binary alloys of Fe-Ni, Fe-Co, Pt-Ni, Pt-Co, Ni-Co, Ni-Mo, and Co-Mo. The diffusion couple (DC) method is used to generate concentration (c) gradients and the nanoindentation (NI) technique to measure the hardness (H) along these gradients. The obtained H –c profiles are analyzed within the framework of the Labusch model of SSH, and the \( c^{2/3} \) dependence of H predicted by the model is found to be generally applicable. The SSH behavior obtained using the combinatorial method is found to be largely consistent with that observed in the literature using conventional and DC-NI methods. This study evaluates SSH in Fe-, Ni-, Co-, and Pt-based binary alloys and confirms the applicability of the DC-NI approach for rapidly screening various solute elements for their SSH ability.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
2.
3.
4.
Zurück zum Zitat M.Z. Butt and P. Feltham: J. Mater. Sci., 1993, vol. 28, pp. 2557–76.CrossRef M.Z. Butt and P. Feltham: J. Mater. Sci., 1993, vol. 28, pp. 2557–76.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat D.B. Miracle and O.N. Senkov: Acta Mater., 2017, vol. 122, pp. 448–511.CrossRef D.B. Miracle and O.N. Senkov: Acta Mater., 2017, vol. 122, pp. 448–511.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat J.-C. Zhao, M.R. Jackson, L.A. Peluso, and L.N. Brewer: JOM, 2002, vol. 54, pp. 42–45.CrossRef J.-C. Zhao, M.R. Jackson, L.A. Peluso, and L.N. Brewer: JOM, 2002, vol. 54, pp. 42–45.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat J.-C. Zhao, X. Zheng, and D.G. Cahill: Mater. Today, 2005, vol. 8, pp. 28–37.CrossRef J.-C. Zhao, X. Zheng, and D.G. Cahill: Mater. Today, 2005, vol. 8, pp. 28–37.CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat O. Franke, K. Durst, and M. Göken: J. Mater. Res., 2009, vol. 24, pp. 1127–34.CrossRef O. Franke, K. Durst, and M. Göken: J. Mater. Res., 2009, vol. 24, pp. 1127–34.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat V.D. Divya, S.S.K. Balam, U. Ramamurty, and A. Paul: Scr. Mater., 2010, vol. 62, pp. 621–24.CrossRef V.D. Divya, S.S.K. Balam, U. Ramamurty, and A. Paul: Scr. Mater., 2010, vol. 62, pp. 621–24.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat V.D. Divya, U. Ramamurty, and A. Paul: Philos. Mag., 2013, vol. 93, pp. 2190–2206.CrossRef V.D. Divya, U. Ramamurty, and A. Paul: Philos. Mag., 2013, vol. 93, pp. 2190–2206.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat V.V. Shastry, V.D. Divya, M.A. Azeem, A. Paul, D. Dye, and U. Ramamurty: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 5735–42.CrossRef V.V. Shastry, V.D. Divya, M.A. Azeem, A. Paul, D. Dye, and U. Ramamurty: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 5735–42.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat W.C. Oliver and G.M. Pharr: J. Mater. Res., 2011, vol. 7, pp. 1564–83.CrossRef W.C. Oliver and G.M. Pharr: J. Mater. Res., 2011, vol. 7, pp. 1564–83.CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat G.P.M. Leyson and W.A. Curtin: Philos. Mag., 2013, vol. 93, pp. 2428–44.CrossRef G.P.M. Leyson and W.A. Curtin: Philos. Mag., 2013, vol. 93, pp. 2428–44.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat C. Varvenne, G.P.M. Leyson, M. Ghazisaeidi, and W.A. Curtin: Acta Mater., 2017, vol. 124, pp. 660–83.CrossRef C. Varvenne, G.P.M. Leyson, M. Ghazisaeidi, and W.A. Curtin: Acta Mater., 2017, vol. 124, pp. 660–83.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat L.A. Gypen and A. Deruyttere: Scr. Metall., 1981, vol. 15, pp. 815–20.CrossRef L.A. Gypen and A. Deruyttere: Scr. Metall., 1981, vol. 15, pp. 815–20.CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat W.F. Gale and T.C. Totemeier: Smithels Metals Reference Book, 8th ed., Butterworth-Heinemann, Oxford (2004). W.F. Gale and T.C. Totemeier: Smithels Metals Reference Book, 8th ed., Butterworth-Heinemann, Oxford (2004).
21.
Zurück zum Zitat V.D. Divya, U. Ramamurty, and A. Paul: Intermetallics, 2010, vol. 18, pp. 259–66.CrossRef V.D. Divya, U. Ramamurty, and A. Paul: Intermetallics, 2010, vol. 18, pp. 259–66.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat W.B. Pearson and G.H. Vineyard: Phys. Today, 1958, vol. 11, p. 36.CrossRef W.B. Pearson and G.H. Vineyard: Phys. Today, 1958, vol. 11, p. 36.CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat K. Durst, O. Franke, A. Böhner, and M. Göken: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 6825–33.CrossRef K. Durst, O. Franke, A. Böhner, and M. Göken: Acta Mater., 2007, vol. 55, pp. 6825–33.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat C.K.L. Davies, V. Sagar, and R.N. Stevens: Acta Metall., 1973, vol. 21, pp. 1343–52.CrossRef C.K.L. Davies, V. Sagar, and R.N. Stevens: Acta Metall., 1973, vol. 21, pp. 1343–52.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat E.A. Owen and Y.H. Liu: J. Iron Steel Inst., 1949, vol. 163, p. 132. E.A. Owen and Y.H. Liu: J. Iron Steel Inst., 1949, vol. 163, p. 132.
27.
Zurück zum Zitat L. Kaufman and M. Cohen: Prog. Met. Phys., 1958, vol. 7, pp. 165–246.CrossRef L. Kaufman and M. Cohen: Prog. Met. Phys., 1958, vol. 7, pp. 165–246.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat J.A. Yasi, L.G. Hector, and D.R. Trinkle: Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 5704–13.CrossRef J.A. Yasi, L.G. Hector, and D.R. Trinkle: Acta Mater., 2010, vol. 58, pp. 5704–13.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat K.R. Limmer, J.E. Medvedeva, D.C. Van Aken, and N.I. Medvedeva: Comput. Mater. Sci., 2015, vol. 99, pp. 253–55.CrossRef K.R. Limmer, J.E. Medvedeva, D.C. Van Aken, and N.I. Medvedeva: Comput. Mater. Sci., 2015, vol. 99, pp. 253–55.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat T. Murakami, R. Sahara, D. Harako, M. Akiba, T. Narushima, and C. Ouchi: Mater. Trans., 2008, vol. 49, pp. 538–47.CrossRef T. Murakami, R. Sahara, D. Harako, M. Akiba, T. Narushima, and C. Ouchi: Mater. Trans., 2008, vol. 49, pp. 538–47.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Y. Mishima, S. Ochiai, N. Hamao, M. Yodogawa, and T. Suzuki: Trans. Japan Inst. Met., 1986, vol. 27, pp. 656–64.CrossRef Y. Mishima, S. Ochiai, N. Hamao, M. Yodogawa, and T. Suzuki: Trans. Japan Inst. Met., 1986, vol. 27, pp. 656–64.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat G. Choi, T. Shinoda, Y. Mishima, and T. Suzuki: ISIJ Int., 1990, vol. 30, pp. 248–54.CrossRef G. Choi, T. Shinoda, Y. Mishima, and T. Suzuki: ISIJ Int., 1990, vol. 30, pp. 248–54.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat H.A. Roth, C.L. Davis, and R.C. Thomson: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28, pp. 1329–35.CrossRef H.A. Roth, C.L. Davis, and R.C. Thomson: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28, pp. 1329–35.CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat L. Deléhouzée and A. Deruyttere: Acta Metall., 1967, vol. 15, pp. 727–34.CrossRef L. Deléhouzée and A. Deruyttere: Acta Metall., 1967, vol. 15, pp. 727–34.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat J.B. Newkirk and A.H. Geisler: Acta Metall., 1953, vol. 1, pp. 456–57.CrossRef J.B. Newkirk and A.H. Geisler: Acta Metall., 1953, vol. 1, pp. 456–57.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat C.B. Carter and S.M. Holmes: Philos. Mag., 2006, vol. 35, pp. 1161–72.CrossRef C.B. Carter and S.M. Holmes: Philos. Mag., 2006, vol. 35, pp. 1161–72.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat W. Charnock and J. Nutting: Met. Sci. J., 2013, vol. 1, pp. 123–27.CrossRef W. Charnock and J. Nutting: Met. Sci. J., 2013, vol. 1, pp. 123–27.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat T. Shinoda, K. Masuda-Jindo, Y. Mishima, and T. Suzuki: Phys. Rev. B, 1987, vol. 35, pp. 2155–61.CrossRef T. Shinoda, K. Masuda-Jindo, Y. Mishima, and T. Suzuki: Phys. Rev. B, 1987, vol. 35, pp. 2155–61.CrossRef
Metadaten
Titel
Evaluation of Solid-Solution Hardening in Several Binary Alloy Systems Using Diffusion Couples Combined with Nanoindentation
verfasst von
Sourabh B. Kadambi
V. D. Divya
U. Ramamurty
Publikationsdatum
27.07.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2017
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-4250-3

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2017

Metallurgical and Materials Transactions A 10/2017 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.