Phase transformations in the AlLiZr system

Phase transformations in an Al-2.3Li-1.1Zr (wt%) alloy have been studied using electron microscopy techniques. The Ll 2-ordered phase, or α′, which is a stable precipitate at temperatures below the solidus, is described as Al 3(Zr, Li) with varying Zr/Li ratios depending upon precipitation mechanism. Discontinuously precipitated filaments of α′ have a Zr/Li atom ratio of about unity, whereas normal nucleation-and-growth α′ has Zr/Li ratios of approximately 4:1. This compositional analysis was accomplished using transmission electron microscopy (TEM) image calculation techniques. The α′ is typically perfectly coherent with the aluminum matrix and serves as a preferred nucleation site for Al 3Li, or δ′, precipitation when the alloy is aged at 190°C. The δ′, also Ll 2-ordered, nucleates in the variant which results in the minor sublattice being continuous across the α′ δ′ interface. The fine α′ distribution is extremely stable for extended periods at 450°C although it appears that a transformation to an equilibrium tetragonal phase is initiated during extended heat treatment. Nous avons étudié par microscopie électronique les transformations de phases dans un alliage Al-2,3Li-1,1Zr (en pourcentage pondéral). La phase ordonnée Ll s—c'est-à-dire la phase α′ qui est un précipité stable pour les températures situées au-dessous du solidus—est Al 3(Zr,Li), avec des rapports Zr/Li différents suivant le mécanisme de précipitation. Les filaments de phase α' qui précipitent de façon discontinue ont un rapport atomique Zr/Li d'environ 1, alors que pour la phase α′ normale obtenue par germination et croissance, ce rapport est approximativement égal à 4:1. Cette analyse de la composition a été réalisée à l'aide des techniques de calcul d'image en microscopie électronique en transmission. La phase α′ est, normalement, parfaitement cohérente avec la matrice d'aluminium; elle sert de site de germination préférentiel pour la précipitation de Al 3Li (ou δ′) quand l'alliage est vieilli à 190°C. La phase δ′, qui est également ordennée de type Ll 2, germe dans la variante telle qu'un sous-réseau soit continu à travers l'interface α′ δ′ . La répartition de petits précipités de a' est très stable pour de longues durées à 450°C, bien qu'il semble qu'une transformation en une phase quadratique d'équilibre se produise pour un traitement thermique prolongé. Die Phasenumwandlungen in der Legierung Al-2,3Li-1,1Zr (in Gew.-%) wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ll 2-geordnete P