Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1297-1304 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:019880023070129700

Diffusion constants of sulfur in the Fe-Ni 36 alloy determined by AES study of surface segregation

L. Ben Mostefa, D. Roptin et G. Saindrenan

Laboratoire Surfaces et Interfaces, U.A. 788, 1 rue de la Noë, 44072 Nantes Cedex 03, France

Abstract
Diffusivity constants of sulfur in austenitic Fe-Ni 36 alloy have been determined at temperatures between 600 °C and 1 000 °C, on industrial materials, from surface segregation studies by Auger Electron Spectrocopy (AES). The temperature dependence of the bulk diffusion constant is given by : D v (cm2 s-1) = 26.8 exp(- 261 400(J/mole) / RT). The activation energy (261.4 kJ/mole) determined by this method is slightly larger than those associated with sulfur diffusion in pure iron (Fe γ), pure nickel and the Fe-Ni 25, 50 and 75 alloys. Nevertheless, this value allows us to consider a vacancy mechanism diffusion.

Résumé
Les coefficients de diffusion du soufre dans les alliages austénitiques Fe-Ni (36) ont été déterminés dans un intervalle de températures allant de 600 °C à 1 000 °C, sur des matériaux industriels, à partir de l'étude de la ségrégation superficielle du soufre par spectroscopie d'électrons Auger (AES). L'expression du coefficient de diffusion en fonction de la température est donnée par: Dv(cm2 s-1) = 26,8 exp( - 261 400 J/mole) /RT). L'énergie d'activation déterminée (261,4 kJ/mole) est légèrement supérieure à celles concernant la diffusion du soufre dans le fer γ pur, le nickel pur et les alliages Fe-Ni 25, 50 et 75 % de nickel. Néanmoins, cette valeur permet d'envisager un mécanisme de diffusion lacunaire.

PACS
6630J - Diffusion, migration, and displacement of impurities in solids.
6822 - Surface diffusion, segregation and interfacial compound formation.
7920F - Electron surface impact: Auger emission.

Key words
Auger effect -- diffusion in solids -- iron alloys -- nickel alloys -- segregation -- surface structure -- diffusivity constants -- surface segregation -- austenitic Fe Ni 36 alloy -- AES -- temperature dependence -- bulk diffusion constant -- activation energy -- vacancy mechanism diffusion -- 600 to 1000 degC -- FeNi:S