Fraktalne własności separacji faz BCC/FCC w stopach Fe-Au

A. Błachowski 1, K. Ruebenbauer 1, A. Rakowska 2,3

1 Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej,Instytut Fizyki, Akademia Pedagogiczna, Kraków

2 Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

3 Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Akademia Nauk, Kraków

Fe-Au Phase Diagram

BCC–Fe(Au)FCC–Au(Fe)

Fe70Au30 and Fe50Au50

as-cast and annealed 250ºC/24h + 500ºC/48h

. .

BCC–Fe(Au) FCC–Au(Fe)

as-cast 3 at.% Au 33 at.% Feannealed ~ 0 at.% Au 23 at.% Fe

Nanoparticles of FCC-Au(Fe) and BCC-Fe(Au) phases with diameter ~50 nm

Ultra high-resolution scanning electron microscope SEM-FEG + EDS (Nova 200 NanoSEM)

Mössbauer spectroscopy

as-cast annealed

Fe70Au30

Fe50Au50

Fe70Au30 as-castEDS results (1 μm scale)

14 at.% Au in dark regions and 45 at.% Au in bright regions

Fe50Au50 annealedEDS results (1 μm scale)

19 at.% Au in dark regions and 75 at.% Au in bright regions

diffusion limited aggregation (DLA) fractal

d = 1.71

Roughness method

Images were pixelized with

L = 8 bits per pixel,

N = 2048 pixels vertical,

M = 2375 pixels horizontal.

1

2

1

2

4

1

21

12 )2( )2( 4

N

n

M

m iL

inm xxMNR

fractal dimension

r - pixel edge size

500 μm 500 nm

Conclusions

– self-similarity

– fractal dimension similar to (hydrodynamic) DLA fractal