Về Sự Hình Thành Macrosegregation Trong Các Hợp Kim Sn-Pb và Pb-Sn Được Đặc Trưng Hướng Đơn

Springer Science and Business Media LLC - Tập 23 - Trang 2301-2311 - 1992
H. Shahani1, G. Amberg2, H. Fredriksson3
1Sandvik Hard Materials, Stockholm, Sweden
2Department of Hydrodynamics, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden
3Department of Casting and Metals, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

Tóm tắt

Tác động của sự đối lưu tự nhiên đến sự hình thành các macrosegregation đã được phân tích bằng thực nghiệm và lý thuyết. Các hợp kim Sn-10% Pb và Pb-15% Sn đã được đông đặc theo hướng đơn. Gradient nhiệt độ và hướng đông đặc vuông góc với vector trọng lực. Các gradient nồng độ và nhiệt độ trong các mẫu gây ra hiện tượng đối lưu tự nhiên. Các macrosegregation lớn đã được quan sát trong mẫu. Hai chế độ đối lưu khác nhau đã được phát hiện trong hai hợp kim do gradient mật độ khác nhau trong vùng hai pha. Sự khác biệt này trong đối lưu gây ra sự gia tăng nồng độ Pb ở phần dưới của các vùng đã đông đặc cuối cùng trong hợp kim Sn-10% Pb và sự gia tăng nồng độ Sn ở phần trên trong hợp kim Pb-15% Sn. Mô phỏng máy tính của chế độ đối lưu mô hình hóa mẫu đối lưu và quá trình đông đặc trong đó xảy ra macrosegregation.

Từ khóa

#macrosegregation #đối lưu tự nhiên #hợp kim Sn-Pb #hợp kim Pb-Sn #gradient nhiệt độ #gradient nồng độ

Tài liệu tham khảo

R.J. McDonald and J.D. Hunt:Trans. TMS-AIME, 1969, vol. 245, p. 1993. M.R. Bridge and J. Beech:Solidification Technology in the Foundry and Cast House, Metals Society Proceedings, Warwick, England, 1980, The Metals Society, London, 1983, p. 273. F. Weinberg:Solidification of Casting and Metals, Metals Society Proceedings, Sheffield, England, 1977, The Metals Society, London, 1979, p. 334. A. Olsson: Dr. Sc. Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, 1980. G. Carlsson: M. Sc. Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, 1933. H. Fredriksson and S.O. Nilsson:Metall. Trans. B, 1978, vol. 9B, pp. 111–20. A. Olsson, R. West, and H. Fredriksson:Scand. J. Metall., 1986, vol. 15, pp. 104–112. S.M. Copley, A.F. Giamei, S.M. Johnson, and M.F. Hornbecker:Metall. Trans., 1970, vol. 1, pp. 2193–2204. M. Hansen:Constitution of Binary Alloys, McGraw-Hill, New York, NY, 1958. G. Amberg:Int. J. Heat Mass Transfer, 1990, vol. 34, pp. 217–27. R.N. Hills, D.E. Loper, and P.H. Roberts:Q.J. Mech. Appl. Math., 1983, vol. 36, p. 505. R. West:Metall. Trans. A, 1985, vol. 16A, p. 693. W.D. Bennon and F.P. Incropera:Int. J. Heat Mass Transfer, 1987, vol. 30, pp. 2171–87. V.R. Voller and C. Prakash:Int. J. Heat Mass Transfer, 1987, vol. 30, pp. 1709–19. C.A.J. Fletcher:Computational Fluid Mechanics, Springer-Verlag, New York, NY, 1988. J. van Kan:SIAM J. Sci. Stat. Comput., 1986, vol. 7, p. 870. R.W. Davis and E.F. Moore:J. Fluid Mech., 1982, vol. 116, pp. 475–506. Metals Reference Book, C. Smitheis, ed., Butterworth's, London, 1978.