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Precipitate characterisation in metallic systems by small-angle X-ray or neutron scattering - 08/03/12

Doi : 10.1016/j.crhy.2011.12.008 
Frédéric De Geuser , Alexis Deschamps
SIMaP, Grenoble INP – CNRS – UJF, BP. 75, 38402 Saint Martin dʼHères cedex, France 

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Abstract

Small-angle scattering enables the extraction of precise, quantitative information about nano-scale precipitate microstructures. It can be used with X-rays (SAXS) or neutrons (SANS). This paper presents simple methods for extracting information on the precipitate size and volume fraction from SAS spectra. The various possibilities for obtaining precipitate size are reviewed, and the meaning of their differences is discussed. Examples of applications for complex precipitate microstructure measurements are given in the following areas: kinetic in-situ measurements in Fe–Cu and Fe–Nb–C alloys, non-stoichiometric precipitation in an Al–Zn–Mg–Cu alloy studied by anomalous SAXS (ASAXS), and precipitation mapping in weld cross-sections.

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Résumé

La technique de diffusion aux petits angles permet lʼobtention dʼinformations précises et quantitatives sur les microstructures de précipitation à lʼéchelle nanométrique. Elle peut être utilisée avec des rayons X (DXPA ou SAXS) ou avec des neutrons (DNPA ou SANS). Cet article présente des méthodes simples pour extraire des informations sur les tailles et fractions volumiques des précipités à partir des spectres de diffusion. Différentes méthodes sont indiquées, ainsi que leur signification et différences. Des exemples dʼapplications sont donnés pour la caractérisation de microstructures complexes dans les cas suivants : mesures in-situ de cinétiques de précipitation dans Fe–Cu et Fe–Nb–C, précipitation non stoechiométrique évaluée par diffusion anormale des rayons X (ASAXS), et cartographie de précipitation dans les sections transverses de soudures.

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Keywords : Small-angle scattering, SAXS, SANS, Precipitation

Mots-clés : Diffusion aux petits angles, DXPA, DNPA, Précipitation


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Vol 13 - N° 3

P. 246-256 - aprile 2012 Ritorno al numero
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  • On the interest of synchrotron X-ray imaging for the study of solidification in metallic alloys
  • Henri Nguyen-Thi, Luc Salvo, Ragnvald H. Mathiesen, Lars Arnberg, Bernard Billia, Michel Suery, Guillaume Reinhart
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  • Study of diffusive transformations by high energy X-ray diffraction
  • G. Geandier, E. Aeby-Gautier, A. Settefrati, M. Dehmas, B. Appolaire

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