Effect of the back-diffusion phenomenon on the solute 3D microsegregation within Al-75Zn alloy.

• Autorzy: Wołczyński W. , Kloch J. , Środa S. , Krajewski W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ dyfuzji wstecznej na mikrosegregację trójwymiarową pierwiastka rozpuszczonego w stopie Al-75Zn.

• Konferencja: XVIth Physical Metallurgy and Materials Science Conference on Advanced Materials and Technologies AMT'2001, Gdańsk-Jurata, 16-20 September 2001
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano nowy model wzrostu dendrytów pozwalający opisać segregację składnika stopowego oraz ilość wydzieleń nierównowagowych. Model zawiera w sobie dwa znane ekstremalne przypadki krystalizacji, tj. : równowagową (regułę dźwigni) i nierównowagową, czyli tzw. model Scheila, jako przypadki szczególne. Proponowana teoria opracowana jest dwustopniowo; najpierw opisano wpływ współczynnika rozdziału na zachowanie się cieczy oraz frontu krystalizacji a następnie wpływ dyfuzji wstecznej na redystrybucję wewnątrz dendrytu. W pracy poddano analizie redystrybucję cynku dla przypadku krystalizacji stopu Al-75Zn. Na tej podstawie wyznaczono parametr dyfuzji wstecznej dla danego procesu oraz tzw. progową wartość tego parametru dla analizowanego stopu. Zinterpretowano fizykalne znaczenie parametru dyfuzji wstecznej jak też współczynnika redystrybucji na tle diagramu fazowego. Ponadto, analizowano współczynniki rozprzestrzeniania i intensywności redystrybucji. Rzeczywista ilość wydzieleń porównana została z ilością wyznaczoną teoretycznie.

EN

A new model for dendritic growth is worked out to describe solute microsegregation, solute redistribution and amount of non-equlibrium precipitates. The model contains both extreme modes of solidification: the equilibrium solidification (lever rule) and the non-equilibrium solidification (the Scheils model). The current theory is given in two steps: first, to describe the effect of partioning on the behaviour of the liquid and solid/liquid interface, next the effect of back-diffusion on the solute microsegregation and redistribution within the solid. Both real and theoretical redistribution of the Zn-solute within Al-75Zn alloy are taken into account to show the model application. The back-diffusion parameter is calculated due to measurement of the Zn-solute redistribution. The so-called threshold back-diffusion parameter for a given nominal concentration of zinc is also calculated. The physical meaning of both the back-diffusion parameter and redistribution coefficient is shown on the basis of the equilibrium phase diagram. Both, coefficient of extent and intensity of redistribution are taken into account in analysis. The real amount of precipitates is compared to that predicted by theoretical calculation.

Słowa kluczowe

PL

wzrost dendrytów; dyfuzja wsteczna; mikrosegregacja; mikrosegregacja trójwymiarowa; stop; model; wydzielenia

EN

dendritic growth; back-diffusion; microsegregation; microsegregation 3D; alloy; model; precipitates

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. XXII, nr 5
• Strony: 961--963
• Opis fizyczny: Bibliogr. 2 poz., rys.

Twórcy

autor

Wołczyński W.

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Kraków, Poland

autor

Kloch J.

• Institute of Mathematics, Kraków, Poland

autor

Środa S.

• Technical University of Kraków, Kraków, Poland

autor

Krajewski W.

• University of Mining and Metallurgy, Krakow, Poland

• Institute of Metallurgy and Materials Science, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Wołczyński W., Kloch J.: Solute Redistribution after Back-Diffusion in Cellular and Dendritic Growth of Binary Alloys, Bull. Pol. Ac.: Techn. 46 (1998) pp. 277-288.
• [2] Scheil E.: Über die Eutektische Kristallisation, Zeitschrift fur Metallkunde (1942) pp.70-80.