Characterization of TLPB joints of metallic products by means of synchrotron radiation

El proceso de unión mediante una fase líquida transitoria fue aplicado en productos metálicos - tubos sin costura de acero al carbono laminados en caliente, utilizando como material de aporte cintas amorfas del sistema Fe-B-Si. Los tubos fueron alineados con las superficies a unir en contacto con el material de aporte. Luego, la juntura fue calentada mediante un horno de inducción - en atmósfera reductora, hasta la temperatura de proceso TP (≈ 1300 ºC), manteniendo la misma durante 7 min. En todo momento se aplicó una presión de 5 MPa. Se realizó un análisis tanto de la microestructura como de la composición química de la juntura. Se observó que esta consta únicamente de granos de ferrita, a diferencia del metal base, cuya microestructura se encuentra compuesta por ferrita y perlita. Por otro lado, la juntura es una zona enriquecida en Si y empobrecida en Mn. En lo que respecta a los perfiles de dichos elementos a través de la juntura, se observa que estos no son necesariamente simétricos respecto del semiespesor de la misma. Finalmente, la estructura de la juntura fue caracterizada por difracción de rayos X mediante luz de sincrotrón de alta resolución y alta energía. Como resultado se obtuvo que la juntura está formada por ferrita, en coincidencia con las observaciones microestructurales, y que su parámetro de red varía de manera significativa a través de la misma, de igual manera que lo hace su composición química. De esta forma se consiguió interrelacionar en forma directa la estructura, la microestructura y la composición química en la juntura.The transient liquid phase bonding process was applied to metallic products (seamless hot-rolled carbon steel tubes), using an amorphous Fe-B-Si foil as interlayer. The tubes were aligned with their butted surfaces in contact with the interlayer. The joint was heated by means of an induction furnace, under a reducing atmosphere, to the process temperature TP (≈ 1300 °C), and then held at that temperature for 7 min. The joining process was performed under a pressure of 5 MPa. Both the microstructure and the chemical composition of the joint were analyzed. It was observed that the joint was comprised only of ferrite grains, unlike the base metal, whose microstructure was composed of ferrite and pearlite. Furthermore, the joint was rich in Si and depleted of Mn. With regard to the profiles of these elements throughout the joint, it was observed that these were not necessarily symmetrical with respect to the mid-thickness of the joint. Finally, the structure of the joint was characterized by X-ray diffraction using high-resolution and high-energy synchrotron radiation. The obtained results showed that the joint was formed by ferrite, in agreement with the microstructural observations, and that the lattice parameter varies significantly across the joint, according to its chemical composition gradient. Therefore, a direct relationship between the structure, the microstructure and the chemical composition was achieved at the joint.Fil: Di Luozzo, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Departamento de Fisica. Laboratorio de Sólidos Amorfos; ArgentinaFil: Arcondo, Bibiana Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Departamento de Fisica. Laboratorio de Sólidos Amorfos; ArgentinaFil: Fontana, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Departamento de Fisica. Laboratorio de Sólidos Amorfos; ArgentinaFil: Boudard, Miguel Santiago. Grenoble Institute Of Technology; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Garbarino, Gaston Leonel. European Synchrotron Radiation; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Characterization of TLPB joints of metallic products by means of synchrotron radiation

El proceso de unión mediante una fase líquida transitoria fue aplicado en productos metálicos - tubos sin costura de acero al carbono laminados en caliente, utilizando como material de aporte cintas amorfas del sistema Fe-B-Si. Los tubos fueron alineados con las superficies a unir en contacto con el material de aporte. Luego, la juntura fue calentada mediante un horno de inducción - en atmósfera reductora, hasta la temperatura de proceso TP (≈ 1300 ºC), manteniendo la misma durante 7 min. En todo momento se aplicó una presión de 5 MPa. Se realizó un análisis tanto de la microestructura como de la composición química de la juntura. Se observó que esta consta únicamente de granos de ferrita, a diferencia del metal base, cuya microestructura se encuentra compuesta por ferrita y perlita. Por otro lado, la juntura es una zona enriquecida en Si y empobrecida en Mn. En lo que respecta a los perfiles de dichos elementos a través de la juntura, se observa que estos no son necesariamente simétricos respecto del semiespesor de la misma. Finalmente, la estructura de la juntura fue caracterizada por difracción de rayos X mediante luz de sincrotrón de alta resolución y alta energía. Como resultado se obtuvo que la juntura está formada por ferrita, en coincidencia con las observaciones microestructurales, y que su parámetro de red varía de manera significativa a través de la misma, de igual manera que lo hace su composición química. De esta forma se consiguió interrelacionar en forma directa la estructura, la microestructura y la composición química en la juntura.The transient liquid phase bonding process was applied to metallic products (seamless hot-rolled carbon steel tubes), using an amorphous Fe-B-Si foil as interlayer. The tubes were aligned with their butted surfaces in contact with the interlayer. The joint was heated by means of an induction furnace, under a reducing atmosphere, to the process temperature TP (≈ 1300 °C), and then held at that temperature for 7 min. The joining process was performed under a pressure of 5 MPa. Both the microstructure and the chemical composition of the joint were analyzed. It was observed that the joint was comprised only of ferrite grains, unlike the base metal, whose microstructure was composed of ferrite and pearlite. Furthermore, the joint was rich in Si and depleted of Mn. With regard to the profiles of these elements throughout the joint, it was observed that these were not necessarily symmetrical with respect to the mid-thickness of the joint. Finally, the structure of the joint was characterized by X-ray diffraction using high-resolution and high-energy synchrotron radiation. The obtained results showed that the joint was formed by ferrite, in agreement with the microstructural observations, and that the lattice parameter varies significantly across the joint, according to its chemical composition gradient. Therefore, a direct relationship between the structure, the microstructure and the chemical composition was achieved at the joint.Fil: Di Luozzo, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Departamento de Fisica. Laboratorio de Sólidos Amorfos; ArgentinaFil: Arcondo, Bibiana Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Departamento de Fisica. Laboratorio de Sólidos Amorfos; ArgentinaFil: Fontana, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingenieria. Departamento de Fisica. Laboratorio de Sólidos Amorfos; ArgentinaFil: Boudard, Miguel Santiago. Grenoble Institute Of Technology; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Garbarino, Gaston Leonel. European Synchrotron Radiation; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Pressure effects on nanostructured manganites

We have measured the pressure sensitivity of magnetic properties on La5 / 8 - y Pry Ca3 / 8 MnO3 (y = 0.3) nanostructured powders. Samples were synthesized following a microwave assisted denitration process and a final heat treatment at different temperatures to control the grain size of the samples. A span in grain diameters from 40 nm to ∼ 1000 nm was obtained. Magnetization curves as a function of temperature were measured following different thermomagnetic histories. AC susceptibility as a function of temperature was also measured at different hydrostatic pressures (up to 10 kbar) and for different frequencies. Our results indicate that the nanostructuration plays a role of an internal pressure, producing a structural deformation with similar effects to those obtained under an external hydrostatic pressure. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.Fil: Acha, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Garbarino, Gaston Leonel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Leyva de Guglielmino, Ana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin

Pressure sensitivity of the ferromagnetic transition in perovskite manganites revisited

It was already shown that a qualitative understanding of the pressure effects on the ferromagnetic transition temperature (Tc) of the perovskite manganites (AMnO3) results from the variation of the geometric factors that control the bandwidth, the Mn-O-Mn bond angle and the Mn-O bond length and also from the reduction of the effective mass related to the polaronic nature of the carriers. But, up to now, a quantitative agreement was not really obtained, particularly for the hole-doped manganites. Here, we present results on the pressure effects in the Tc of La 0.8(Ca,Sr)0.2MnO3 ceramic samples. Our results are described within a phenomenological approach based on the well known dependence of Tc on the mean A ionic radius, that gives a good quantitative agreement of the pressure sensitivity of Tc for several hole-doped manganites. © 2006 American Institute of Physics.Fil: Garbarino, Gaston Leonel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Acha, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Polla, Gabriela Maria. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Leyva, Adelma Graciela. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin

Current-induced effects in La5/8-yPryCa 3/8MnO3 (y = 0.35) single crystals

DC electrical current-dependent resistance and pulsed current-voltage characteristics as a function of temperature of mixed valent Mn oxide-based La5/8-yPryCa0.375MnO3 (y = 0.35) single crystals are reported. We find that the low-temperature regime of this material is strongly current dependent. For small current densities (∼ 10μA/cm2), the metal-insulator transition related to the low-temperature enlargement of the ferromagnetic fraction is not observed down to 10K. Higher current densities causes a large decrease of the resistance, which is temperature dependent and exhibits memory effects. Our results are interpreted within a scenario of strong competition between charge and ferromagnetic ordering. © 2004 Published by Elsevier B.V.Fil: Garbarino, Gaston Leonel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Monteverde, Martin. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). División Bajas Temperaturas; ArgentinaFil: Acha, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Levy, Pablo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Quintero, M.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Koo, T.Y.. Rutgers, The State University Of New Jersey; Estados UnidosFil: Cheong, S.-W.. Rutgers, The State University Of New Jersey; Estados Unido

The magnetic structure of β-cobalt hydroxide and the effect of spin-orientation

Synchrotron X-ray and neutron diffraction experiments at various temperatures, down to 3 K, along with ab initio calculations, are carried out to elucidate the magnetic order of layered β-cobalt-hydroxide. This combination of techniques allows for the unambiguous assignment of the magnetic structure of this material. Our results confirm that below the Néel temperature high-spin cobalt centers are ferromagnetically coupled within a layer, and antiferromagnetically coupled across layers (magnetic propagation vector k = (0,0,½)), in agreement with the indirect interpretation based on magnetic susceptibility measurements. A paramagnetic/antiferromagnetic transition is observed at around 15 K. Moreover, the thermal expansion behavior along the c-lattice direction, perpendicular to the layers, shows an inflection slightly above this temperature, at around 30 K. The neutron diffraction patterns and the non-collinear DFT+U calculations indicate that the magnetization forms an angle of about 35° with the cobalt planes. In particular, for an isolated ferromagnetic layer, the electronic structure calculations reveal sharp cusps on the potential energy surface when the spins point parallel or perpendicular to the planes, suggesting that the ferromagnetic superexchange mechanism is strongly sensitive to the orientation of the magnetic moment.Fil: Hunt, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Garbarino, Gaston Leonel. European Synchrotron Radiation; Francia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rodríguez Velamazán, José Alberto. Universidad de Zaragoza. Instituto de Ciencias de Materiales de Aragon; España. Institut Laue Langevin; FranciaFil: Ferrari, Valeria Paola. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Jobbagy, Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Scherlis Perel, Damian Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Microstructural mapping of C60 phase transformation into disordered graphite at high pressure, using X-ray diffraction microtomography

International audienceAn extended use of synchrotron-based X-ray diffraction microtomography (XRD-mu CT) to study simultaneously the phase distribution and microstructure in phase-transformation processes is proposed. This three-dimensional non-invasive imaging approach has been applied to understand the phase transformation of C60 rhombohedral polymer (C60R) into disordered graphite (DG) at high pressure and high temperature. The heterogeneous sample was synthesized (5 GPa, 1100 K) using a Paris-Edinburgh cell and selective image reconstructions were achieved for all different phases present in this sample. The XRD-mu CT analysis evidences elongated DG domains with a fiber texture where nested (002)(DG) planes show +/- 70 degrees preferential orientation relative to the compression axis. In contrast C60R domains are found to be small and spotty, preferentially in the middle of the sample. The parent and product phases are mutually interpenetrative and exhibit a crystallographic relationship. This study evidences that formation of (002)(DG) planes occurs parallel to {111}(C60C) pseudo-cubic planes. Among these four possible alignments, uniaxial pressure favors one [111](C60C) direction. Transmission electron microscopy observations validate these nondestructive XRD-mu CT result

Hole doping by pressure on the 1111 pnictides CaFeAsF and SrFeAsF

We determine the pressure phase diagram of the 1111 compounds CaFeAsF and SrFeAsF, up to 20 GPa and down to 4 K by electrical resistivity measurements and the change of structure up to 40 GPa at room temperature. The antiferromagnetic transition temperature, as determined by the derivative peak, shows a minimum at ~5 GPa (10 GPa) for the Ca (Sr) compound. For CaFeAsF, superconductivity appears at this minimum, coincident with the development of a previously reported monoclinic phase. For SrFeAsF, where the orthorhombic and the monoclinic phase were reported to coexist, superconductivity exists above P≥1 GPa. Both phase diagrams can be scaled by a shift of ~10 GPa pressure at which the volume of SrFeAsF and that of CaFeAsF at ambient pressure coincide. The difference of our phase diagram with that of electron-doped 1111 samples is accounted for by hole doping under pressure, which we verified through electron band structure calculations.Fil: Freitas, Daniele C.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite Joseph Fourier; FranciaFil: Garbarino, Gaston Leonel. European Synchrotron Radiation Facility; FranciaFil: Weht, Ruben Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sow, Amadou. Universite Joseph Fourier; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Zhu, Xiyu. Chinese Academy of Sciences; República de ChinaFil: Han, Fei. Chinese Academy of Sciences; República de ChinaFil: Cheng, Peng. Chinese Academy of Sciences; República de ChinaFil: Ju, Jing. Chinese Academy of Sciences; República de ChinaFil: Wen, Hai Hu. Chinese Academy of Sciences; República de ChinaFil: Nunez Regueiro, Manuel Daniel. Universite Joseph Fourier; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Franci