Hötzer, Johannes and Steinmetz, Philipp and Jainta, Marcus and Schulz, Sebastian and Kellner, Michael and Nestler, Britta and Genau, Amber and Dennstedt, Anne and Bauer, Martin and Köstler, Harald and Rüde, Ulrich (2016) Phase-field simulations of spiral growth during directional ternary eutectic solidification. Acta Materialia, 106, pp. 249-259. Elsevier. doi: 10.1016/j.actamat.2015.12.052. ISSN 1359-6454.
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Abstract
A wide variety of growth patterns has been observed during the directional solidification of three-phase ternary eutectics in multi-component alloys. One hypothesized pattern is the spiral growth of two rod-like phases rotating around each other, which are embedded in a matrix phase. Possible evidence of spiral growth is found experimentally in longitudinal micrographs of the ternary eutectic system Ag–Al–Cu. The phase-field method allows the study of such spatially complex microstructures in order to gain deeper insights into the three-dimensional pattern formation of ternary eutectics. Based on the simulation parameters, which produced a high tilt angle in 2D lamellar growth, determined via systematic parameter studies, multiple spirals are detected in large-scale 3D simulations. Through the presented phase-field simulations, the possibility of the existence of spiral growth in ternary eutectics, reported from experiments, is confirmed.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/102654/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Phase-field simulations of spiral growth during directional ternary eutectic solidification | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Acta Materialia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 106 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.actamat.2015.12.052 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 249-259 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1359-6454 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Phase-field simulation,Directional solidification,Spiral growth,Ternary eutectic, Pattern formation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben Materialforschung unter Mikro-g (old), R - Vorhaben Materialwissenschaftliche Forschung (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Materials Physics in Space > Scientific Experiments MP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Kargl, Dr Florian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 29 Jan 2016 07:42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 10 Jan 2019 15:45 |
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