Ségrégation du carbone et du silicium sur la face (100) d'un alliage Fe-Si interprétation par le modèle de Guttmann

Carbon and silicon experimental segregation results on the (100) face of Fe-6 at % Si alloy were interpreted with a Guttmann segregation model. This model which concerns ternary substitutional solutions, describes segregation phenomena in terms of sites competition and repulsive interaction between carbon and silicon atoms. Good agreement was obtained between experimental curves obtained by de Rugy with AES and curves calculated with Guttmann's model. The surface repulsive interaction coefficient between carbon and silicon was found equal to - 23 000 J/mole. In addition the segregation enthalpy of carbon in iron obtained at the same time was equal to 92 000 J/mole which is in good agreement with the value found by Grabke in pure iron.Les résultats expérimentaux concernant la ségrégation du carbone et du silicium à la surface (100) d'un alliage monocristallin de Fe-6 at % Si ont été interprétés par un modèle de type Guttmann. Ce modèle relatif aux solutions ternaires de substitution décrit les phénomènes de ségrégation en termes de compétition avec répulsion entre le carbone et le silicium. Un bon accord entre les courbes expérimentales obtenues par de Rugy par AES et les courbes calculées à l'aide du modèle de Guttmann a été obtenu. La valeur du coefficient d'interaction en surface entre le carbone et le silicium a été trouvée égale à — 23 000 J/mole. De plus, l'enthalpie de ségrégation du carbone dans le fer déterminée : 92 000 J/mole, est en bon accord avec celle trouvée par Grabke sur le fer pur

Ségrégation compétitive du soufre et du silicium sur la face (100) d'un alliage Fe-6%at. Si

Sulphur and silicon surface segregation was studied by Auger spectroscopy between 1 023 K and 1 273 K on the (100) face of a Fe-6%at. Si single crystal. Sulphur segregation kinetics recorded at 1 023 K, 1 073 K and 1123 K showed that the bulk concentration of this element decreased from 3.3 to 2.6 p.p.m. at. due to ion etching of the sulphur covered surface. The variation of Si and S coverages at equilibrium showed that Si remains on the surface only above 1 123 K when the sulphur coverage decreases. This phenomenon was interpreted with Guttmann's model concerning ternary substitution solutions, taking into account repulsive interactions between Si and S as well at the surface as in the bulk. The repulsion energy between Si and S at the surface determined in such a way was : 75.2 kJ/mole and the sulphur segregation energy in the Fe-Si alloy was found equal to : 136 kJ/mole.La ségrégation du soufre et du silicium sur la face (100) d'un alliage monocristallin de Fe-6%at. Si a été étudiée par spectrométrie d'électron Auger, entre 1 023 K et 1 273 K. Les cinétiques de ségrégation du soufre ont été étudiées à 1 023 K, 1073 K et 1123 K et ont permis d'évaluer sa fraction atomique de volume à 3,3 ppm at. L'évolution à l'équilibre des taux de couverture du soufre et du silicium montre que le silicium ne reste en surface qu'au-delà de 1123 K lorsque la concentration du soufre en surface décroît. Ce phénomène a été interprété par le modèle de Guttmann relatif aux solutions ternaires de substitution en tenant compte d'une énergie d'interaction répulsive entre le soufre et le silicium en surface comme dans la matrice de fer. Les valeurs de l'énergie de ségrégation du soufre dans l'alliage Fe-6%at. Si et de l'énergie de répulsion en surface entre le soufre et le silicium ont été trouvées respectivement égales à 136 kJ/mole et 75,2 kJ/mole par ajustement des courbes expérimentales et théoriques