Estimation of the cooling rate in 3 mm suction-cast rods based on the microstructural features

• Autorzy: Kozieł T. , Matusiewicz M. , Kopyściańska A. , Zielińska-Lipiec A.

Identyfikatory

DOI

10.7494/mafe.2013.39.2.7

Warianty tytułu

PL

Oszacowanie szybkości chłodzenia prętów o średnicy 3 mm odlanych metodą suction-casting na podstawie cech mikrostruktury

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the factors influencing possibility of bulk metallic glass formation is cooling rate attainable in the casting process. The evaluation of the cooling rate of the suction-cast 3 mm rods is presented based on the measurements of the celular spacing in the Fe-25Ni and lamellar spacing in the Cu-33Al aloys. The estimated cooling rates are higher close to the rod surface (2952-3817 Ks1) than in the rod axis (228-328 Ks1), which indicates the dominant radial heat flow. In contrast, for the Al-33Cu alloy higher cooling rates were evaluated in the rod axis than close to the surface due to the concave perturbation of the solidification front during eutectic transformation. Based on the results obtained for the Fe-25Ni alloy, it is concluded, that the cooling rate for the suction-cast 3 mm rod is not Iower than 228 Ks1.

PL

Jednym z czynników determinujących możliwość uzyskania masywnych szkieł metalicznych jest szybkość chłodzenia osiągana w danej metodzie odlewania. Przedstawiono wyniki jej oszacowania dla prętów o średnicy 3 mm odlanych metodą suction-casting na podstawie pomiaru odległości międzykomórkowych w stopie Fe-25Ni i odległości międzypłytkowych w stopie Cu-33Al. Oszacowane szybkości chłodzenia są znacznie wyższe przy powierzchni pręta (2952-3817 Ks1) niż w osi (228-328 Ks1), co wskazuje na dominującą rolę radialnego odprowadzania ciepła. Odwrotną zależność uzyskano dla stopu Al-33Cu ze względu na wpływ kształtu krzywizny frontu przemiany podczas krzepnięcia. Bazując na wynikach otrzymanych dla stopu Fe-25Ni stwierdzono, że szybkość chłodzenia prętów o średnicy 3 mm, odlanych za pomocą metody suction-casting, jest nie mniejsza niż 228 Ks1.

Słowa kluczowe

EN

rate; cellularsolidiLcation; eutectic; lamellarspacing

PL

szybkość chłodzenia; eutektyka; odległość międzypłytkowa; krzepnięcie komórkowe

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 39, no. 2
• Strony: 7--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kozieł T.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

autor

Matusiewicz M.

• .: AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

autor

Kopyściańska A.

• .: AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

autor

Zielińska-Lipiec A.

• .: AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] InoueA., Takeuchi A.: Recent progress in bulkglassy, nanoquasicrystalline and nanocrystalline alloys.Materials Science and Engineering A, 375-377, 2004, pp. 16-30
• [2] Chen H.S.: Metallic glasses. Chinese Journal of Physics, 28, 5, 1990, pp. 407-425
• [3] Laws K.J., Gun B., Ferry M.: Influence of Casting Parameters on the Critical Casting Size of Bulk Metallic Glass. Metallurgical and Materials Transactions A, 40A, 2009, pp. 2377-2387
• [4] Srivastava R.M., EckertJ., LóserW, Dhindaw B.K., Schultz L: Cooling rate evaluation for bulk amorphous alloys from eutectic microstructures in casting processes. Materials Transactions, 43, 7, 2002, pp. 1670-1675
• [5] Pawlik P, Pawlik K., Przybył A.: lnvestigation of the cooling rate in the suction casting process. Reviews on Advanced Materials Science, 18, 2008, pp. 81-84
• [6] Jones H.: Rapid solidification of metals and alloys. Monograph No. 8. London, Institution of Metallurgists, 1982
• [7] Czarski A., Głowacz E.: Relationship between mean values of interlamellar spacings in case of lamellar microstructure like pearlite. Archivesof Metallurgy and Materials, 55, 2010, pp. 101-105
• [8] Czarski A., Matusiewicz R: Some aspects of estimation accuracy of mean true interllamelar spacing. Metallurgy and Foundry Engineering, 38, 2, 2012, pp. 133-140
• [9] Jackson K.A., Hunt J.D.: Lamellar and Rod Eutectic Growth, Transactions of the Metallurgical Society of AIME, 236, 1966, pp. 1129-1142
• [10] Trepczyńska-Łent M.: Rod and lamellar growth of eutectic. Archives of Foundry Engineering,10,2010, pp. 179-184
• [11] Karma A., Plapp M.: New insights into the morphological stability of eutectic and eritectic coupled growth. JOM, 56, 2004, pp. 28-32