Issue
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 6, Number 3, septembre 1971
Page(s) 285 - 290
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197100603028500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 6, 285-290 (1971)
DOI: 10.1051/rphysap:0197100603028500

Observation par microscopie électronique d'amas de lacunes dans le nickel trempé

G. Lozes, S. Scherrer et B. Deviot

Laboratoire de Physique du Solide, Ecole des Mines, Nancy


Abstract
High purity nickel specimens were studied, after quenching, by electronic microscope observations and resistivity measurements. Vacancy condensations were generally observed in the form of perfect dislocation loops on the {111} planes with Burgers vector b = 1/2 < 110 > and a mean diameter of 400 Å. Thèse loops are observed only for quenching températures greater than 1200 °C. The quenching rate was varied from 5 x 103 to 105 °Ks-1 and it was found that the important parameter is the rate of the dislocations density and the quenching rate, which must be smaller than 2 500 in order to observe the vacancy condensation. The vacancy condensation occurs during the quench and their configuration does not change during the following annealing treatments at 350 °C, at which température, as revealed by resistivity measurements, free vacancies no longer exist. The general interpretation of these results leads to the conclusion that vacancies in nickel have a strong tendency to form clusters and in addition to the visible ones, a great number of clusters are formed which are too small to be observed in the electronic microscope. This hypothesis is supported by resistivity measurements.


Résumé
Des échantillons de nickel de haute pureté ont été étudiés, après trempe, à la fois par des techniques de microscopie électronique et de résistivité. Les amas de lacunes, généralement observés, sont des boucles de dislocations parfaites, situées dans les plans {111} et de vecteur de Burgers b = 1/2 < 110 > . Leur diamètre moyen est de 400 Å. Ces boucles ne s'observent que pour des températures de trempe supérieures à 1200 °C. Des vitesses de trempe ont été réalisées depuis 5 x 10 3 °Ks-1 jusqu'à 105 et on a constaté que le facteur important est le rapport de la densité de dislocations à la vitesse de trempe, qui doit être inférieur à 2 500 pour que des amas soient observés. Ces amas se forment pendant la trempe et leur configuration n'évolue pratiquement pas au cours des recuits ultérieurs à 350 °C, température à laquelle il n'existe plus de lacunes libres, comme l'ont révélé les mesures de résistivité. L'interprétation générale des résultats conduit à admettre que les lacunes ont, dans le nickel, une forte tendance à l'agglomération, et qu'en dehors des amas visibles, il se forme d'autres amas très nombreux, mais trop petits pour être décelés au microscope électronique. Cette hypothèse est étayée entre autres par les mesures de résistivité.

PACS
6170B - Interstitials and vacancies.
8140G - Other heat and thermomechanical treatments.

Key words
electron microscope examination of materials -- heat treatment -- nickel -- vacancies crystal -- electron microscope observations -- vacancy clusters -- perfect dislocation loops -- quenched Ni