Effect of Undercooling on the Microstructure and Mechanical Properties of Hyper-eutectic Ni-Sn Alloy

Munawar, A. und Varda Asif, S. und Jafri, A. und Nisar, F. und Wegener, M. und Su, J. und Kargl, F (2023) Effect of Undercooling on the Microstructure and Mechanical Properties of Hyper-eutectic Ni-Sn Alloy. Metallurgical and Materials Transactions a-Physical Metallurgy and Materials Science. Springer. doi: 10.1007/s11661-023-07172-z. ISSN 1073-5623.

PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11661-023-07172-z

Kurzfassung

In this study, container-less solidification of hyper-eutectic Ni-Sn alloy has been performed by using the electromagnetic levitation technique. The effect of undercooling on the formed microstructure and on the mechanical properties have been investigated. Growth velocities were determined by high-speed video-imaging of the solidification process. A step change in the growth velocities that are increasing with increasing undercooling is observed. This aligns with an observed first change in the microstructure between low and intermediate undercoolings. At the lower undercoolings, a pro-eutectic Ni3Sn phase along with lamellar eutectic structure in the inter-dendritic region is found. At intermediate undercooling of 100-150 K, a divorced eutectic microstructure is observed whereas at undercoolings above 165 K $\alpha$-Ni precipitates are observed within $\beta$-Ni3Sn dendrites. Microhardness testing revealed higher strength for the lamellar phase as compared to the non-lamellar phase. Nano-indentation has been performed to determine the hardness and strength of individual phases in the microstructure.

elib-URL des Eintrags:

https://elib.dlr.de/197197/

Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Effect of Undercooling on the Microstructure and Mechanical Properties of Hyper-eutectic Ni-Sn Alloy

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Munawar, A.	School of Chemical and Materials Engineering, National University of Sciences and Technology, 44000 Islamabad, Pakistan and also with the Institute of Materials Physics in Space, German Aerospace Center (DLR), Linder Ho¨ he, 51170 Cologne, Germany. Contac	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Varda Asif, S.	School of Chemical and Materials Engineering, National University of Sciences and Technology, 44000 Islamabad, Pakistan.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jafri, A.	School of Chemical and Materials Engineering, National University of Sciences and Technology, 44000 Islamabad, Pakistan.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nisar, F.	School of Chemical and Materials Engineering, National University of Sciences and Technology, 44000 Islamabad, Pakistan.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wegener, M.	Institute of Materials Physics in Space, German Aerospace Center (DLR), Linder Ho¨ he, 51170 Cologne, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Su, J.	Max-Planck Institute for Iron Research, Max-Planck-Straße 1, 40237 Du¨ sseldorf, Germany.	https://orcid.org/0000-0001-9902-0420	NICHT SPEZIFIZIERT
Kargl, F	florian.kargl (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-9902-0420	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

23 August 2023

Erschienen in:

Metallurgical and Materials Transactions a-Physical Metallurgy and Materials Science

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

DOI:

10.1007/s11661-023-07172-z

Verlag:

Springer

ISSN:

1073-5623

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Undercooling, electromagnetic levitation, solidification, mechanical properties, Ni-Sn Alloy

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Forschung unter Weltraumbedingungen

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Materialforschung und Mikrogravitation (MuM), R - Materialdesign und neue Materialien

Standort:

Köln-Porz

Institute & Einrichtungen:

Institut für Materialphysik im Weltraum

Hinterlegt von:

Kargl, Dr Florian

Hinterlegt am:

18 Sep 2023 07:36

Letzte Änderung:

18 Sep 2023 07:36

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags