Microstructure of Cr100−xAlx alloys (10 at% ⪅ x ⪅ 33 at%) studied by means of transmission electron microscopy and diffraction. II. Discovery of a new phase†

This paper reports on a new phase, denoted X, discovered in Cr100–xAlx alloys in and around the composition range 20 at% ⪅ x ⪅ 25 at%. The electron diffraction patterns of this phase appear to be commensurate with the reciprocal lattice of the disordered b.c.c. α-phase, except in rapidly cooled samples. Dark-field images show that the reflections originate from very small domains, 1 to 3 nm in size. High-resolution images reveal rather ill-defined fringes corresponding to two X-phase orientation variants. The X-phase is accompanied by the β-phase in a large part of the composition range considered. The identification of the X-phase either as a rhombohedral superstructure or a concentration modulation of the α-phase or as a periodic anti-phase boundary structure of the β-phase is discussed. The influence of size-, disorder-, and twinning effects on the diffraction patterns and high-resolution images is consdered. Finally, a tentative correction to the currently accepted phase diagram is presented. Es wird uber eine neue Phase, X-Phase, berichtet, die in Cr100–xAlx-Legierungen im Zusammensetzungsbereich 20 At% ⪅ x ⪅ 25 At% gefunden wird. Das Elektronenbeugungsdiagramm dieser Phase scheint mit dem reziproken Gitter der fehlgeordneten k. r. z. α-Phase kommensurabel zu sein, ausgenommen fur schnell abgekuhlte Proben. Dunkelfelddiagramme zeigen, das die Reflexe von sehr kleinen Domanen mit 1 bis 3 nm Abmessungen herruhren. Hochauflosungsbilder zeigen ziemlich schlecht definierte Streifen, die zwei Orientierungsvarianten der X-Phase entsprechen. Die X-Phase ist von der β-Phase in einem grosen Teil des untersuchten Zusammensetzungsbereichs begleitet. Die Identifizierung der X-Phase entweder als rhombische Superstruktur oder als Konzentrationsmodulation der α-Phase oder als periodische Antiphasengrenzenstruktur der β-Phase wird diskutiert. Der Einflus von Grosen-, Fehlordnungs- und Zwillingsbildungseffekten auf die Beugungsdiagramme und Hochauflosungsbilder wird untersucht. Schlieslich wird eine vorlaufige Korrektur des gegenwartig akezptierten Phasendiagramms angegeben.