Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình tích hợp cho sự phát triển giao diện hình nhánh và phẳng cũng như sự chuyển tiếp hình thái trong quá trình đông đặc nhanh
Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science - Tập 31 - Trang 735-746 - 2000
Tóm tắt
Sự đông đặc nhanh có thể đạt được bằng cách làm nguội một lớp kim loại nóng chảy mỏng trên một chất nền lạnh, chẳng hạn như trong quá trình quay nóng chảy và lắng đọng phun nhiệt. Một mô hình tích hợp được phát triển để dự đoán sự hình thành cấu trúc vi mô trong các vật liệu đông đặc nhanh qua quá trình làm nguội kim loại trên chất nền. Mô hình này giải quyết các phương trình khuếch tán nhiệt và khối lượng cùng với một giao diện di chuyển, có thể là giao diện rắn/lỏng thực tế hoặc giao diện đầu nhánh nhân tạo/khoáng nóng chảy. Trong trường hợp sau, lý thuyết tăng trưởng nhánh được giới thiệu tại giao diện. Mô hình cũng có thể dự đoán sự chuyển tiếp của hình thái đông đặc, ví dụ, từ tăng trưởng hình nhánh sang tăng trưởng mặt phẳng. Sự phát triển cấu trúc vi mô của các mảnh hợp kim Al-Cu được làm nguội trên chất nền đồng được nghiên cứu bằng cách sử dụng mô hình. Sự đông đặc mặt phẳng dao động được dự đoán trong khoảng giới hạn tới hạn của hệ số truyền nhiệt giao diện giữa mảnh và chất nền. Sự đông đặc mặt phẳng dao động này dẫn đến cấu trúc solute phân lớp, điều này phù hợp với phân tích ổn định tuyến tính. Cuối cùng, một bản đồ lựa chọn cấu trúc vi mô được đề xuất cho quá trình làm nguội kim loại dựa trên sự làm mát quá mức của kim loại nóng chảy và điều kiện tiếp xúc nhiệt giữa mảnh và chất nền.
Từ khóa
#đông đặc nhanh #mô hình tích hợp #cấu trúc vi mô #tăng trưởng nhánh #chuyển tiếp hình tháiTài liệu tham khảo
T.W. Clyne: Metall. Trans. B, 1984, vol. 15B, pp. 369–81.
G.-X. Wang and E.F. Matthys: Int. J. Heat Mass Transfer, 1992, vol. 35, pp. 141–53.
P.V. Evans and A.L. Green: Mater. Sci. Eng. A, 1988, vol. 98, pp. 357–61.
G.-X. Wang, and E.F. Matthys: in Heat and Mass Transfer in Materials Processing and Manufacturing, ASME, Fairfield, NJ, 1993, HTD-vol. 261, pp. 35–44.
G.-X. Wang and E.F. Matthys: J. Heat Transfer, 1996, vol. 118, pp. 944–51.
B. Jönsson: Metall. Trans. A, 1991, vol. 22A, pp. 2475–85.
S.C. Flood and J.D. Hunt: J. Cryst. Growth, 1987, vol. 82, pp. 543–51.
L. Granasy and A. Ludwig: in Melt-Spinning and Strip Casting: Research and Implementation, E.F. Matthys, ed., TMS, Warrendale, PA, 1992, pp. 53–68.
J.F. McCarthy and N.W. Blake: Acta Mater., 1996, vol. 44, pp. 2093–2100.
M.H. Burden and J.D. Hunt: J. Cryst. Growth, 1974, vol. 22, pp. 99–108.
W. Kurz, B. Giovanola, and R. Trivedi: Acta Metall., 1986, vol. 34, pp. 823–30.
J. Lipton, W. Kurz, and R. Trivedi: Acta Metall., 1987, vol. 35, pp. 957–64.
R. Trivedi and W. Kurz: Int. Mater. Rev., 1994, vol. 39, pp. 49–74.
G.-X. Wang and E.F. Matthys: in Melt-Spinning, Strip Casting, and Slab Casting, E.F. Matthys and W.G. Truckner, eds., TMS, Warrendale, PA, 1996, pp. 205–36.
W.W. Mullins and R.F. Sekerka: J. Appl. Phys., 1964, vol. 35, pp. 444–51.
W.J. Boettinger and S.R. Coriell: in Science and Technology of the Undercooled Melt, P.R. Sahm, H. Jones, and C.M. Adam, eds., Martinus Nijhoff, Dordrecht, 1986, pp. 81–109.
M.J. Aziz: J. Appl. Phys., 1982, vol. 53, pp. 1158–68.
S.-Y. Kim, S.-H. Shin, T. Suzuki, and T. Umeda: Metall. Mater. Trans. A, 1994, vol. 25A, pp. 2815–26.
R. Trivedi and W. Kurz: Acta Metall., 1986, vol. 34, pp. 1663–70.
G.-X. Wang, V. Prasad, and E.F. Matthys: Mater. Sci. Eng., 1997, vol. A225, pp. 47–58.
S.R. Coriell and R.F. Sekerka: J. Cryst. Growth, 1983, vol. 61, pp. 499–508.
G.J. Merchant and S.H. Davis: Acta Metall. Mater., 1990, vol. 38, pp. 2683–93.
D.J. Thoma, T.K. Glasgow, S.N. Tewari, J.H. Perepezko, and N. Jayaraman: Mater. Sci. Eng., 1988, vol. 98, pp. 89–93.
M. Gremaud, M. Carrard, and W. Kurz: Acta Metall. Mater., 1991, vol. 39, pp. 1431–43.
A. Karma and A. Sarkissian: Phys. Rev. E, 1993, vol. 47, pp. 513–33.