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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 29/5 - 2004  - pp.45-54  - doi:10.3166/acsm.29.5.45-54
TITRE
Détermination du coefficient de diffusion du lithium dans un alliage Al-7.4%at.Li

TITLE
Determination of the diffusion coefficient of lithium in an Al-7.4at.%Li alloy.

RÉSUMÉ

Le durcissement des alliages Al-Li, de concentrations atomiques comprises entre 6 % et 14 %, est essentiellement dû à la précipitation d'’une phase métastable δ’Al3 Li ordonnée et cohérente avec la matrice. Au cours de leur croissance, régie par la diffusion du soluté au sein de la matrice, les particules précipitées de cette phase, de forme sphérique, présentent un faible écart à la cohérence avec la matrice et ont une faible énergie d'’interface. Dans ces conditions, et au voisinage du maximum de précipitation, en utilisant la théorie de LSW qui relie la sursaturation de la matrice en atomes de soluté au coefficient de diffusion et à la température de traitement, on détermine le coefficient de diffusion du lithium à différentes températures. En prenant une énergie d'’interface précipité-matrice de 10 mJ/m2, nous obtenons un facteur pré-exponentiel D0 = 1,49 10-8 m2 /s et une énergie d’activation de 95,3 kJ/mole caractéristique des réactions lentes par rapport à la germination dans les alliages d’'aluminium; la croissance est lente suite à l’élimination des lacunes aux puits et la germination rapide à cause de la sursaturation de lacunes obtenue à la trempe.



ABSTRACT

The strengthening of binary Al-Li alloys, with an atomic concentration in the range 6%-14%, is caused by the precipitation of a metastable coherent ordered &delta’Al3 Li phase. During the coarsening, the perfect coherency between the δ’ phase and the α solid solution matrix and the small surface free energy of the δ’ / α interface ensure that precipitates retain their spherical shape. Then, during later aging stages when the phase transformation is still far from being complete, using the LSW theory of particle coarsening which gives a relationship between the supersaturation and the diffusion coefficient, we determined the diffusion coefficient of lithium at differents temperatures. For an α/δ’ interface energy of 10 mJ/m2, the pre-exponential factor D0 was determined to be D0 = 1.49 10-8 m2 /s and the activation energy Q = 95.3 kJ/mole, which is in the range of slow reactions comparatively to the nucleation in aluminium alloys. For δ’, the growth is slow ; this due to the vacancies elimination at sinks and its high nucleation rate is caused by the vacancy supersaturation occurring during the quenching.



AUTEUR(S)
Azzedine RAHO, Mouhyddine KADI-HANIFI

Reçu le 22 décembre 2003.    Accepté le 16 juillet 2004.

CITATIONS
acsm.revuesonline.com/revues/36/citation/8712.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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