Elemental analysis of rapidly solidified Al-Cr alloy foils by RBS method

Abstract

Rapidly solidified (RS) Al-0.8; 1.0 Cr alloy (at %) foils were produced by the centrifugal melt quenching technique. The alloys were investigated using atomic force microscopy (AFM), Rutherford backscattering spectroscopy (RBS) and thermal desorption spectroscopy (TDS). It was obtained that the as-cast foils show a wave-like bending of a drum-side surface, the surface roughness value of the Al-1.0 Cr alloy amounts to 38.5 nm. The RBS measurements indicated that rapid solidification processing (RSP) decreases the Cr concentration up to 0.5 at % in a drum-side surface layer extending to a depth of 0.06 ?m for the Al-0.8 Cr alloy. Three distinct H-desorption-rate peaks were observed at about 220, 420 and 460°C on TDS spectra. Amount of H for the Al-1.0 Cr alloy was estimated as 5.1 at ppm. The AFM results revealed that the surface roughness value of the foils is reduced by a factor of ~3 after TDS tests. Быстроотвердевший (RS) Al-0,8; Фольги из сплава 1.0 Cr (ат.%) Получали методом центробежной закалки в расплаве. Сплавы исследовали с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ), спектроскопии резерфордовского обратного рассеяния (RBS) и термодесорбционной спектроскопии (TDS). Было получено, что у литых фольг наблюдается волнообразный изгиб боковой поверхности барабана, величина шероховатости поверхности сплава Al-1.0 Cr составляет 38,5 нм. Измерения RBS показали, что обработка для быстрого затвердевания (RSP) снижает концентрацию Cr до 0,5 ат.% В поверхностном слое со стороны барабана, простирающемся до глубины 0,06 мкм для сплава Al-0,8 Cr. На спектрах TDS наблюдались три различных пика скорости H-десорбции примерно при 220, 420 и 460 ° C. Количество H для сплава Al-1.0 Cr было оценено как 5,1 частей на миллион. Результаты АСМ показали, что значение шероховатости поверхности фольги после испытаний TDS снижается в ~ 3 раза.