Macro/Micro gradient of solute concentration during solidification of the Ni/Al./Ni interconnections

• Autorzy: Wołczyński W. , Guzik E. , Kurzydłowski K. J. , Kloch J. , Janczak-Rusch J.

Warianty tytułu

PL

Makro/Mikro gradient stężenia podczas krystalizacji złacza Ni/Al./Ni

• Konferencja: Symposium on Texture and Microstructure Analysis of Functionally Graded Materials SOTAMA-FGM (October 3-7, 2004 ; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A new model of the formation of the diusion interconnections has been proposed. Formation of the diusion interconnection consists of dissolution, solidification and homogenization. Dissolution is treated as a process leading to creation of 1D solid — liquid system closed for the mass exchange. Also the nominal concentration of the Al-solute for solidifi-cation is obtained as a result of the dissolution. Subsequently, a solidification is shown as a process beginning at the nominal solute concentration. The nominal concentration is placed on the liquidus line of the Ni-Al phase diagram and applied to the solidification model. Solidification produces dierent intermetallic phases in sequence so that macro-gradient related to average solute content of the area centre within the all phases is considered. A development of micro gradient of the Al-solute content within each intermetallic phase is also studied. Both macro and micro gradients are shown due to simulation of the solidification for the Ni-Al-Ni interconnection of the nominal solute content measured in the experiment.

PL

Zaproponowano model kształtowania się złącza dyfuzyjnego. Formowanie złącza następuje w etapach i składa się z rozpuszczania składników, krystalizacji oraz homogenizacji. Rozpuszczanie jest traktowane jako zjawisko kształtowania się jednowymiarowego układu faza ciekła — faza stała, zamkniętego dla wymiany masy. Również, stężenie nominalne składnika stopowego jest wynikiem rozpuszczania. W rezultacie takich założen, krystalizacja jest pokazana jako proces startujacy od stężenia nominalnego, które jest ulokowane na linii likwidus diagramu Ni-Al i użyte w modelu krystalizacji. W wyniku krystalizacji powstają różne fazy i zwiazki miedzymetaliczne w sekwencji wynikajacej z diagramu fazowego. Istnieje zatem makro-gradient stężenia odniesiony do środków bary-centrycznych wszystkich faz jakie powstają w procesie krystalizacji. Dodatkowo, powstawanie mikrogradientu stężenia w obrębie danej fazy również może być analizowane z zastosowaniem modelu. Obydwa gradienty makro- i mikro- są pokazane stosownie do symulacji procesu krystalizacji w odniesieniu do złacza Ni/Al/Ni o stężeniu nominalnym zmierzonym w eksperymencie.

Słowa kluczowe

EN

crystallization; Ni/Al./Ni; macro/micro gradient

PL

krystalizacja; Ni/Al./Ni; makro/mikro gradient

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, iss. 1
• Strony: 231--240
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Wołczyński W.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. A. Krupkowskiego, PAN. 30-059 Kraków. ul. Reymonta 25

autor

Guzik E.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, ul Reymonta 23

autor

Kurzydłowski K. J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, 02- 527 Warszawa, ul. Wołoska 141

autor

Kloch J.

• Instytut Matematyki, Polska Akademia Nauk, 31-027 Kraków. ul. Św. Tomasza 30

autor

Janczak-Rusch J.

• Laboratory of Joining&Interface Technology, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing&Research (EMPA), 8600 Duebendorf, Ueberland 129

Bibliografia

• [1] W. Wołczyński, Recent Research Developments in Materials Science, 541-584, Research Signpost-Trivandrum, Kerala (India), 2003, ed. S.G.Pandalai.
• [2] G. Humpston, D. Jacobson, "Principles of Soldering and Brazing", Materials Park, OH, ASM International, (1993).
• [3] D. S. Duvall, W. A. Owczarski, D. F. Paulonis, Welding Journal 53 (1974) 203.
• [4] C. W. Sinclair, Journal of Phase Equilibria 20, 361 (1999).
• [5] I. Tuah-Poku, M. Dollar, T Massalski, Metallurgical Transactions 19, 575 (1988).
• [6] P. Nash. M. F. Singleton, J. J. Murray, Phase Diagrams of Binary Nickel Alloys, Materials Park, OH, 3, (1991).
• [7] B. J. Lee, N. M. Hwang, H. M. Lee. Acta Materialia 45, 1867 (1997).
• [8] G. A. Lopez, S. Sommadossi, W. Gust, E. J. Mittemeijer, P. Zięba, Interface Science 10, 13 (2002).