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Solidification Kinetics in Undercooled Pure Iron and Iron-Boron Alloys under Different Fluid Flow Conditions

Karrasch, Christian (2016) Solidification Kinetics in Undercooled Pure Iron and Iron-Boron Alloys under Different Fluid Flow Conditions. Dissertation, Ruhr-Universität Bochum.

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6MB

Official URL: http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:294-48631

Abstract

Die Methode der elektromagnetischen Levitation wurde zum behälterfreien Unterkühlen und Erstarren von reinem Eisen und Eisen-Bor-Legierungen unterschiedlicher Konzentrationen (dendritisches und eutektisches Wachstum) verwendet. Experimente wurden unter verschiedenen konvektiven Bedingungen im Erdlabor, unter reduzierter Schwerkraft bei Parabelflugmissionen, sowie in starken Magnetfeldern durchgeführt, um die Wachstumsgeschwindigkeiten als Funktion der Unterkühlung zu messen. Dabei wurde die Propagation der Erstarrungsfront in situ mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beobachtet und erstmals auch unter Verwendung einer Infrarotkamera. Nicht nur die Wachstumskinetik, sondern auch die Morphologie unterliegt dem Einfluss der Konvektion und es konnten erstmals "gebogen" wachsende Dendriten in situ an schwebenden Metallschmelzen beobachtet werden. Zur Analyse der Messdaten wurde ein "Sharp Interface Model" verwendet, mit dem die Messergebnisse quantitativ reproduziert werden konnten.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/105048/
Document Type:Thesis (Dissertation)
Title:Solidification Kinetics in Undercooled Pure Iron and Iron-Boron Alloys under Different Fluid Flow Conditions
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Karrasch, Christianchristian.karrasch (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2016
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:120
Status:Published
Keywords:Dendrit; Erstarrung; Konvektion; Levitation; Unterkühlung
Institution:Ruhr-Universität Bochum
Department:Fakultät für Physik und Astronomie
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 - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Research theme (Project):R - Vorhaben Materialforschung unter Mikro-g (old)
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Materials Physics in Space
Deposited By: Karrasch, Christian
Deposited On:07 Jul 2016 14:39
Last Modified:31 Jul 2019 20:02

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