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Metastable phase formation in undercooled Fe-Cr-Ni alloy melts

Volkmann, Thomas und Löser, Wolfgang und Herlach, Dieter (2010) Metastable phase formation in undercooled Fe-Cr-Ni alloy melts. Frühjahrstagung, Sektion Kondensierte Materie, DPG, 22.-26. März 2010, Regensburg.

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Kurzfassung

The solidification behaviour of undercooled Fe69Cr31-xNix melts, which represents the basis for the technically important stainless steels, was investigated in a wide composition range (7 at.% < x < 22 at.%) with respect to the competitive formation of ferrite (bcc) and austenite (fcc). The electromagnetic levitation technique was used for undercooling of bulk samples. The primary solidifying phase was identified by the analysis of time-resolved recalescence profiles that were detected by a fast responding photo diode at a rate of 1 MHz. Under equilibrium conditions the solidification mode changes from ferrite to austenite if the atomic fraction ratio of Ni/Cr = 0.5 is exceeded. It is shown that crystallization of bcc phase is preferred even at compositions where bcc is metastable. With rising undercooling a transition from primary fcc to primary bcc solidification occurs at a critical undercooling. The experimental results are compared to the predictions of the classical nucleation theory and an improved theory taking into account a finite thickness of the interface between the nucleus and the undercooled melt. The financial support from the Deutsche Forschungsgemeinschaft under contract no. He 1601/3 is gratefully acknowledged.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Metastable phase formation in undercooled Fe-Cr-Ni alloy melts
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Volkmann, Thomasthomas.volkmann@dlr.de
Löser, WolfgangIFW Dresden
Herlach, Dieterdieter.herlach@dlr.de
Datum:23 März 2010
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Name der Reihe:DPG Verhandlungen SKM 2010
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Undercooling, Non-equilibrium Solidification, Steel Alloys
Veranstaltungstitel:Frühjahrstagung, Sektion Kondensierte Materie, DPG
Veranstaltungsort:Regensburg
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:22.-26. März 2010
Veranstalter :Deutsche Physikalische Gesellschaft
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 Materialwissenschaftliche Forschung (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Dieter Herlach
Hinterlegt am:30 Mär 2010 15:03
Letzte Änderung:30 Mär 2010 15:03

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