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McCay, Mary Helen; Dahotre, Narendra B.; Hopkins, John A.; McCay, T. D.; Riley, Melissa

doi:10.1023/a:1004762319012

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“…In addition to the arm spacings during directional solidification, gravity-driven convection can also influence the side-branch characteristics of freely grown equiaxed dendrites, and significant differences to corresponding microgravity experiments have been observed [277][278][279]. Forced convection, as in DC casting of aluminum alloys, can affect the formation of feathery grains made of twinned dendrites [280].…”

Section: Dendrite Arm Development and Spacingsmentioning

confidence: 99%

Solidification microstructures and solid-state parallels: Recent developments, future directions

et al. 2009

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Rapid advances in atomistic and phase-field modeling techniques as well as new experiments have led to major progress in solidification science during the first years of this century. Here we review the most important findings in this technologically important area that impact our quantitative understanding of: (i) key anisotropic properties of the solid-liquid interface that govern solidification pattern evolution, including the solid-liquid interface free energy and the kinetic coefficient; (ii) dendritic solidification at small and large growth rates, with particular emphasis on orientation selection; (iii) regular and irregular eutectic and peritectic microstructures; (iv) effects of convection on microstructure formation; (v) solidification at a high volume fraction of solid and the related formation of pores and hot cracks; and (vi) solid-state transformations as far as they relate to solidification models and techniques. In light of this progress, critical issues that point to directions for future research in both solidification and solid-state transformations are identified.

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Section: Dendrite Arm Development and Spacingsmentioning

confidence: 99%

Solidification microstructures and solid-state parallels: Recent developments, future directions

et al. 2009

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“…[14][15][16][17][18][19] It is noticed that substrate materials include steel, Al-Mg alloy, Mg alloy, etc., whereas reinforcements are mainly ceramic particles, such as Al 2 O 3 , TiC, and TiO 2 , etc. However, the application of powder metallurgy materials as substrates, in particular, the use of nanomaterials or nanoparticles as reinforcements of laser cladding layer, has never been reported in the literature.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development of laser-cladding layers containing nano-Al2O3 particles for wear-resistance materials

Liu

et al. 2006

Metall Mater Trans A

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Surface laser cladding using CO 2 laser beam irradiation was used to develop iron-based powder coatings containing nano-Al 2 O 3 particles. The microstructural and mechanical, in particular, tribological, behaviors of the developed materials were investigated by means of scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy, and X-ray diffraction as well as Vickers microhardness and friction and wear testers. It was demonstrated that mechanical properties, especially, the wear resistance of the material, can be significantly improved with the addition of the nano-Al 2 O 3 particles due to the refined grains on surfaces and the dispersion strengthening and hardening of nano-Al 2 O 3 particles. The detailed mechanism responsible for such unique wear performance was further discussed. The current study provides a potential simple and practical technique for the development of stable nanomaterials.

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“…Concluyen, que una superficie recubierta con este tipo de recubrimiento tiene una resistencia al desgaste entre 5 y 10 veces superior que la del substrato AlSi. Mc Cay et al [66] realizan aleaciones láser mediante la adición de partículas de silicio a un aluminio AA319 (5,5-6,5 % Si, 1% Fe, 3,0-4,0 % Cu, 0,5 % Mn, 0,1 % Mg, 0,35 % Ni, 3,0 % Zn + Al) [23] y comparan la resistencia al desgaste de distintos porcentajes de aportación. En general, observan una mejora en la resistencia al desgaste al aumentar la proporción de silicio.…”

Section: 1 1 P Pr Re Es Se En Nc CI Ia a D De E G Gr Ri Ie Et unclassified

Review about laser coating of aluminium alloys

Pérez-Artieda¹,

Fernández-Carrasquilla²

2008

Rev. metal.

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La tecnología láser supone una de las grandes innovaciones del siglo XX. Los láseres se han convertido en una herramienta muy atractiva y se utilizan como fuente de energía concentrada en múltiples aplicaciones, debido a su versatilidad. En el proceso de recubrimiento láser y en el proceso de aleación láser, se puede introducir el material de adición, directamente en el haz láser, en forma de polvo o varilla, obteniendo una capa superficial tratada, en un solo paso. En el caso de recubrimientos, se puede realizar el proceso en dos pasos consecutivos; en el primero de ellos se precoloca el material de aporte formando una capa en la superficie que, posteriormente, en el segundo paso, se funde con el calor proveniente del haz láser. En el caso de aleaciones láser, se pueden añadir elementos en fase gaseosa a una superficie metálica, modificando sus propiedades.En este trabajo se analizan los procesos de recubrimiento láser realizados sobre substratos de aleaciones de aluminio. Las propiedades características del aluminio, como la elevada relación entre resistencia y peso, buena conformabilidad, buena resistencia a corrosión y potencial reciclabilidad, hacen de él un buen candidato para reemplazar materiales más pesados, en diferentes aplicaciones. El recubrimiento láser de este tipo de aleaciones produce microestructuras nuevas y propiedades físicas superiores a los materiales sin tratar.R Re ev vi is si ió ón n s so ob br re e r re ec cu ub br ri im mi ie en nt to os s l lá ás se er r d de e a al le ea ac ci io on ne es s d de e a al lu um mi in ni io o (M.G. Pérez-Artieda * y J. Fernández-Carrasquilla * R Re es su um me en n En este artículo se presenta un trabajo de revisión bibliográfica, centrado en los procesos de recubrimiento y tratamiento superficial láser realizados en aleaciones de aluminio. Estos procesos láser son técnicas de modificación superficial que permiten la obtención de propiedades adecuadas en la superficie de componentes cuyas características internas no se ven afectadas. La ventaja principal que caracteriza la tecnología láser es la elevada velocidad de calentamiento y enfriamiento que se produce durante los procesos. Esto, provoca la formación de fases fuera del equilibrio, con microestructuras nuevas. En el artículo se aprecia que los resultados obtenidos, sin embargo, varían no sólo con el tipo de aleación utilizada como substrato y con el material de aporte sino, también, con la ruta de fabricación seguida por el propio material. Además, se analizan los diferentes parámetros que tienen influencia en el proceso y se contrastan las características obtenidas por distintos investigadores, con el objeto de condensar en un documento la información más importante en este campo. P Pa al la ab br ra as s c cl la av ve eRecubrimiento; Láser; Aleación de aluminio; Tratamiento superficial.R Re ev vi ie ew w a ab bo ou ut t l la as se er r c co oa at ti in ng g o of f a al lu um mi in ni iu um m a al ll lo oy ys s

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Solidification microstructures and solid-state parallels: Recent developments, future directions

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