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Change of the Kinetics of Solidification and Microstructure Formation induced by Convection in the Ni-Al System

Reutzel, S. und Hartmann, H. und Galenko, P. K. und Schneider, S. und Herlach, D. M. (2007) Change of the Kinetics of Solidification and Microstructure Formation induced by Convection in the Ni-Al System. Applied Physics Letters, 91 (4), . American Institute of Physics. DOI: 10.1063/1.2760154.

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Kurzfassung

The purpose of the present work was to measure the velocity of dendrite growth in undercooled Ni–Al alloy melts as a function of undercooling. The experiments were performed both by containerless electromagnetic levitation on Earth and under reduced gravity conditions during parabolic flight campaigns. While under terrestrial conditions, strong magnetic fields are required to compensate the gravitational force, the forces to compensate disturbing accelerations are decreased by orders of magnitude in reduced gravity. In turn, the alternating electromagnetic fields induce convection, which is strong under terrestrial conditions while much weaker in reduced gravity. The heat and mass transport in front of the solid-liquid interface during solidification controls the dynamics of dendrite growth. By comparing results obtained on Earth and in reduced gravity, it was demonstrated that the change of transport conditions by convection significantly alters the kinetics of solidification and the evolution of grain refined microstructures at undercoolings less than 100 K.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Change of the Kinetics of Solidification and Microstructure Formation induced by Convection in the Ni-Al System
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Reutzel, S.Ruhr-Universität Bochum
Hartmann, H.Ruhr-Universität Bochum
Galenko, P. K.NICHT SPEZIFIZIERT
Schneider, S.NICHT SPEZIFIZIERT
Herlach, D. M.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2007
Erschienen in:Applied Physics Letters
Band:91
DOI :10.1063/1.2760154
Seitenbereich:
Verlag:American Institute of Physics
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):W - Vorhaben Materialforschung unter Mikro-g (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum > Institut für Raumsimulation > Zentrum für die Erstarrung unterkühlter Schmelzen (ZEUS)
Hinterlegt von: Dr.rer.nat. Sven Reutzel
Hinterlegt am:30 Jul 2007
Letzte Änderung:12 Dez 2013 20:24

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