Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Solid-liquid interface morphology of white carbide eutectic during directional solidification

Trepczyńska-Łent M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

365--368

EN

In this paper the analysis of solid-liquid interface morphology in white carbide eutectic was made. In a vacuum Bridgman-type furnace, under an argon atmosphere, directionally solidified sample of Fe - C alloy was produced. The pulling rate was v = 125 μm/s (450 mm/h) and constant temperature gradient G = 33.5 K/mm. The microstructure of the sample was frozen. The microstructure of the sample was examined on the longitudinal section using an light microscope and scanning electron microscope.

2

Adsorption of natural surfactants present in sea waters at surfaces of minerals: contact angle measurements

Mazurek A., Pogorzelski S.J., Boniewicz-Szmyt K.

Oceanologia

|

2009

|

No. 51 (3)

377-403

EN

The wetting properties of solid mineral samples (by contact angles) in original surfactant-containing sea water (Gulf of Gdańsk, Baltic) were characterised under laboratory conditions on a large set (31 samples) of well-classified stones of diverse hydrophobicity using the sessile drop (ADSA-P approach), captive bubble and inclined plate methods. An experimental relation between the static contact angle θ_eq and stone density ρ was obtained in the form θ_eq = B-ρ+ C, where B = 12.23 š 0.92, C = - (19.17 š 0.77), and r2 = 0.92. The histogram of ?eq distribution for polished stone plates exhibited a multimodal feature indicating that the most abundant solid materials (hydrophilic in nature) have contact angles θ_eq = 7.2, 10.7, 15.7 and 19.2^(o), which appear to be applicable to unspecified field stones as well. The contact angle, a pH-dependent quantity, appears to be a sensitive measure of stone grain size, e.g. granite. The captive bubble method gives reproducible results in studies of porous and highly hydrophilic surfaces such as stones and wood. The authors consider the adsorption of natural sea water surfactants on stone surfaces to be the process responsible for contact angle hysteresis. In the model, an equation was derived for determining the solid surface free energy from the liquid's surface tension γ_LV it also enabled the advancing θ_A and receding θ_R contact angles of this liquid to be calculated. Measurements of contact angle hysteresis Δθ(=θ_A - θ_R) with surfactant-containing sea water and distilled water (reference) on the same stone surfaces allowed the film pressure ΔΠ (1.22 to 8.80 mJ m-2), solid surface free energy ??S (-17.03 to -23.61 mJ m-2) and work done by spreading ΔWS (-1.23 to -11.52 mJ m-2) to be determined. The variability in these parameters is attributed to autophobing, an effect operative on a solid surface covered with an adsorptive layer of surfactants. The wetting behaviour of solid particles is of great importance in numerous technological processes including froth flotation, demulgation, anti-foaming procedures and the coal industries. It is believed that the approach presented here and the examples of its application to common sea water/solid mineral systems could be successfully adapted to optimise several surfactant-mediated adsorption processes (see below) of practical value in natural water ecology.

3

Morphology of solidification front in eutectic

Trepczyńska-Łent M., Giętka T., Szykowny T.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 4

219-224

EN

In this paper the analysis of morphology of solidification front in eutectic made. It was present influence of composition, solidification velocity, concentration micro-field and capillarity effects on the morphology of the solid/liquid interface. It was introduced phase-field model.

4

Wpływ prędkości wzrostu na kształt frontu krystalizacji w pobliżu cząstki fazy obcej

Olejnik E., Fraś E., Janas A., Kolbus A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 18/1

331--338

PL

W pracy tej zarejestrowano w czasie rzeczywistym, zmiany kształtu frontu krystalizacji w funkcji prędkości V jego wzrostu. Wykorzystano do tego celu dwa kompozyty modelowe o różnej wartości stosunków współczynników przewodzenia ciepła cząstki i ciekłej osnowy α. Taki ich dobór, zgodnie z literaturą zapewniał tworzenie się wypukłego (K1) i wklęsły (K2) kształtu frontu. Obserwacje doświadczalnie potwierdziły dane literaturowe dla kompozytu K1 i K2, gdy front krystalizacji się nie przemieszczał. Jednak w przypadku, gdy front migrował początkowo z prędkością 0,1 μm/s, a następnie 0,15 μm/s, jego kształt ewoluował. W przypadku kompozytu K2 zaobserwowano zmianę kształtu frontu z wypukłego na wklęsły.

EN

In this work changes in the shape of the solid/liquid interface (s/l) in function of its growth velocity V were recorded in time. For this purpose two model composites characterised by different values of the reinforcing particle/liquid matrix heat conductivity ratios α were used. According to the technical literature, this choice of the values should ensure the formation of convex (K1) and concave (K2) shape of the s/l interface. Experimental observations confirmed the literature data for composites K1 and K2, when the s/l interface was not moving. However, when the front was moving at a velocity of 0,1 μm/s first, and 0,15 μm/s next, its shape was evoluting. In the case of composite K2 the shape of the solidification front was observed to change from convex to concave.

5

Analiza wzrostu eutektycznego kompozytu (alfa)Al-Al3Fe

Guzik E., Kopyciński D.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 6

110-114

PL

W ramach badań własnych przedstawiono kształt frontu krystalizacji eutektyki nieregularnej Al-Al3Fe, w którym uwzględniono zasadniczą rolę fazy ścianowej, jako fazy wiodącej w procesie krystalizacji tego rodzaju eutektyki. Założony i opisany odpowiednią funkcją kształt nieizotermicznego frontu krystalizacji eutektyki umożliwia obliczenie parametrów geometrycznych eutektyki. Obliczoną odległość międzyfazową eutektyki nieregularnej lambda zweryfikowano doświadczalnie. Doświadczalną weryfikację założonego kształtu frontu krystalizacji eutektyki nieregularnej przeprowadzono, opierając się na wynikach badań kierunkowej krystalizacji i obserwacji zamrożonego kształtu frontu kompozytu in-situ Al-Al3Fe. Wykorzystując urządzenie do kierunkowej krystalizacji typu Bridgmana, określono strukturę zorientowanej eutektyki Al-Al3Fe w zakresie małych prędkości wzrostu v, tj. od 9,03 • 10 do -5 do 1,11 • 10 do -3 cm/s. W badaniach wykorzystano poznane struktury kompozytu in situ Al-1,8%Fe oraz Al-2,8%Fe z dodatkiem wanadu, prezentowane w pracy [8]. Dla dwóch powyższych składów chemicznych otrzymano dwa rodzaje cutektyk, tj. nieregularną płytkową z charakterystycznym rozgałęzieniem i regularną włóknistą. Dla kompozytu o składzie pierwszym zwiększenie prędkości wzrostu spowodowało przejście z eutektyki nieregularnej płytkowej typu Eu1 do morfologii z równoległymi wydzieleniami Al3Fe w eutektyce. Wyjściowa struktura charakteryzowała się tym, że oprócz eutektyki Eu1obserwuje się wydzielenia dendrytów fazy alpha AI. Zwiększenie zawartości żelaza o 1% spowodowało zmianę morfologii eutektyki z Eu1 na Eu2. Wprowadzenie wanadu zahamowało przemianę eutektyki nieregularnej w regularną dla wyższych badanych prędkości wzrostu v. W badaniach wykazano, że w miarę zwiększania prędkości wzrostu v maleje odległość międzypłytkowa lambda, struktury eutcktycznego kompozytu in situ Al-Fe, a w badanym zakresie prędkości wzrostu v eutektyki, odległość międzypłytkowa lambda omawianego kompozytu in situ jest związana z prędkością v według odpowiednich zależności.

EN

In the part comprising the author's own investigations of a shape of the solid-liquid interface irregular eutectic Al-Al3Fe, has been presented. The model takes into consideration the essential role of the faceted phase as the leading phase in the crystallization of such eutectic kind. The proposed shape of the crystallization front, characterized by a suitable function as well as applying the non-isothermal solid-liquid interface for modeling purposes allows calculation of the characteristic depression in the nonfaceted phase (e.g. alpha(Al)) and the protrusion of the leading phase Al2Fe. For the experimental verification of the elaborated shape of the solid-liquid interface the results of the unidirectional crystallization front of the eutectic under question as well as observations of the ,,freezed" crystallization of the eutectic in the Al-Fe alloys were utilized. Using a Bridgman apparatus for directional solidification, the structure of an oriented equilibrium Al-Al3Fe eutectic was determined over a range of low growth rate v, i.e. from 9.03 • 10 -5 to 1.11 • 10 -3 cm/s. The results of research on the directional solidification of eutectic Al-1.8% Fe alloy and Al-2.8% Fe alloy with addition of 0.1% V were described in [8]. For the two chemical compositions, i.e. Al-1.8% Fe and Al-2.8% Fe (with 0.1% V added) two types of eutectic were obtained, i.e. an irregular lamellar eutectic with typical branching and a regular rod-like eutectic. In composite of the first type an increase in the growth rate changed the irregular lamellar eutectic of the Eu1 type to a morphology characterized by the presence of parallel precipitates of Al3Fe in eutectic. The characteristic feature of the base structure was that, apart from Eul eutectic, it also contained precipitated dendrites of alpha Al phase. An increase in iron content by 1% changed the eutectic morphology from Eu1 to Eu2 of the rod-like type. Introducing vanadium hindered the transition from irregular eutectic to a regular one in the range of high growth velocities. In general terms it can be said that with increasing growth rate v the interlamellar spacing lambda decreases in the eutectic structure of an Al-Fe composite in situ. Within the investigated range of eutectic growth rate v, the interlamellar spacing lambda of the examined composite in situ and the velocity v follow the statistical relationships.