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Solidification of Co-Cu alloys in the metastable miscibility gap under low gravity conditions

Kolbe, M. und Gao, J.R. und Reutzel, S. (2005) Solidification of Co-Cu alloys in the metastable miscibility gap under low gravity conditions. Materials Science Forum, 508-509, Seiten 455-460.

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Kurzfassung

Liquid Cu-Co shows a metastable miscibility gap where the homogeneous melt separates into the Co-rich L1-liquid and the Cu-rich L2-liquid. The required undercooling of the melt of > 120 K can be achieved by containerless methods as electromagnetic levitation, laser melting or drop tube processing. Due to the large undercooling, rapid solidification of the melt is favoured and preserves microstructure features of the metastable (liquid) phases. In Co-84.0 at% Cu alloy the L1-phase nucleates in the Cu-rich majority phase L2 as a dispersion of spherical droplets. Convective flow in the liquid influences largely the time evolution and the nature of the droplet dispersion and makes a theoretical description of the droplet growth extremely difficult. In the present work droplet dispersions are compared which formed under processing methods with different levels of convection: (i) (Terrestrial) electromagnetic levitation (EML), (ii) processing in the TEMPUS facility under parabolic flight conditions and (iii) processing in an 8 m drop tube. The distributions of droplet radii of the L1-phase has been measured in the solidified samples. EML processing leads to significant convection in the melt which causes coagulation of droplets. Reduced gravity conditions in the TEMPUS facility during parabolic flight or in a drop tube can decrease convection, but effects of the convective flow on the dispersion of droplets are still present. The need for experiments under micro-gravity conditions is evident from the results.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2005,
Titel:Solidification of Co-Cu alloys in the metastable miscibility gap under low gravity conditions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Kolbe, M.NICHT SPEZIFIZIERT
Gao, J.R.Northeastern University Shenyang
Reutzel, S.Ruhr-Universität Bochum
Datum:2005
Erschienen in:Materials Science Forum
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:508-509
Seitenbereich:Seiten 455-460
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Unterkühlung von Materialien
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen (alt)
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum > Institut für Raumsimulation > Zentrum für die Erstarrung unterkühlter Schmelzen (ZEUS)
Hinterlegt von: Astrid Herrmann
Hinterlegt am:26 Feb 2007
Letzte Änderung:14 Jan 2010 19:53

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