Use of recalescence behavior analysis for the prediction of grain refinement in undercooled Cu–Ni alloy

Effects of initial undercooling on microstructure formation and recrystallisation of undercooled melts

“…For decades, the microstructural refinement events due to rapid solidification of bulk deeply undercooled melts have been interesting phenomena numerously studied since the first observation by Walker [1]. Pioneer investigations [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21] suggested that there are generally two kinds of grain refinement events that will occur at low and high undercooling ranges, respectively. Until now, it has been generally considered that the grain refinement event at a low undercooling range is mainly due to primary dendrite remelting in and after the recalescence stage [7,8].…”

Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός πυρίμαχων κραμάτων υψηλής εντροπίας (refractory high entropy alloys) και αξιολόγηση της μηχανικής συμπεριφοράς και της επιφανειακής υποβάθμισής τους

“…Αρκετοί μηχανισμοί έχουν εισαχθεί πειραματικά για την εξήγηση και ερμηνεία της προέλευσης του φαινομένου της εκλέπτυνσης στην κρίσιμη τιμή της υπόψυξης [Herlach, 1994;Yang, 2011a]. Παραδείγματος χάριν, πλήθος ερευνητικών εργασιών επικεντρώνονται στη μελέτη της δυναμικής πυρηνοποίησης [Walker, 1959], της κρίσιμης ταχύτητας ανάπτυξης που προϋποθέτει ότι η εκλέπτυνση συνοδεύεται και από την εμφάνιση μιας αιφνίδιας μεταβολής της ταχύτητας και της καμπύλης της υπόψυξης [Willnecker, 1990], της κινητικής αστάθειας που επάγεται από την ανάπτυξη των κόκκων [Mullis,1997;Mullis, 1998;Dragnevski, 2002], της ανακρυστάλλωσης [Powell, 1968] και του κατακερματισμού των δενδριτικών άκρων [Schwarz, 1994;Eckler, 1996;Karma, 1998].…”

“…σχηματιζόμενου στερεού (f s ) από τη θερμοκρασία υπόψυξης (ΔΤ) [Yang, 2011a] Τα φαινόμενα σε αυτό το στάδιο ελέγχονται επίσης τόσο από το ποσοστό του υπολειπόμενου υγρού, όσο και από το ρυθμό έκλυσης της θερμότητας στο περιβάλλον. Επίσης, όπως προτείνεται στο μοντέλο, ο χρόνος αποκοπής των δενδριτικών άκρων (Δt bu ) υπολογίζεται ποσοτικά συναρτήσει της ακτίνας του δενδριτικού κορμού (R), εξαρτάται από την αρχική υπόψυξη (ΔΤ) και είναι ανάλογος της ακτίνας στο άκρο του δενδρίτη (R tip ) [Yang, 2011a].…”

“…Αντιθέτως, σε απόσταση μακριά από τη βάση του χαλκού, η εκλυόμενη λανθάνουσα θερμότητα διαθέτει όλον τον απαραίτητο χρόνο για να επιδράσει εντονότερα στη διαμόρφωση των μικροδομικών χαρακτηριστικών του συστήματος. Έτσι, είναι δυνατή η αύξηση της θερμοκρασίας του εναπομείναντος υγρού και ο περιορισμός της δενδριτικής ανάπτυξης, προκαλώντας αυτό που βιβλιογραφικά έχει αποδοθεί ως πρωτογενής εκλέπτυνση [Yang, 2011a]. Σε περιοχές αρκετά μακριά από την υδρόψυκτη βάση, πιθανώς επικρατούν ακόμα και συνθήκες μερικώς αδιαβατικές και έτσι η εκλυόμενη λανθάνουσα θερμότητα προκαλεί έντονο κατακερματισμό των πλευρικών δενδριτών και μείωση του ποσοστού του εναπομείναντος υγρού.…”

“…Κατ' αυτόν τον τρόπο, αυξάνεται σε τέτοιο βαθμό η δυσκολία του 5 ου στοι-χείου να σταθεροποιηθεί στις αντίστοιχες δομές, με αποτέλεσμα να αυξάνονται οι πιθανότητες για διαχωρισμό φάσεων στις τελικές δομές. lescensce, μπορεί να ειπωθεί ότι στις εξεταζόμενες περιπτώσεις λαμβάνει χώρα μια δευτερογενής εκλέπτυνση [Yang, 2011a].…”