Hamburg 2001 – scientific programme

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M: Metallphysik

M 3: Symposium Unterkühlte Metallschmelzen III

M 3.5: Fachvortrag

Monday, March 26, 2001, 16:15–16:30, S8

Vergleich der Wachstumsgeschwindigkeiten von rein thermischen Dendriten mit solutal-thermischen Dendriten: Eine experimentelle Methode zur Bestimmung der T0-Temperatur — •Dr. Andreas Ludwig — Giesserei-Institut RWTH Aachen

Vollständiges "solute trapping", also das Ausbleiben der thermodynamisch vorhergesagten Entmischung zwischen Festkörper und Schmelze bei Erstarrungsprozessen, ist ein Vorgang der unter extremen Nicht-Gleichgewichtsbedingungen stattfindet. Dennoch werden thermody-namische Ansätze zur Beschreibung diese Prozesses angewendet. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie diese Ansätze zur Herleitung einer Beziehung zwischen Grenzflächen- temperatur T und Wachstumsgeschwindigkeit V bei reinen Stoffen als auch bei verdünnten binären Systemen führt. Es wird gezeigt, daß für die Erstarrung eines verdünnten, binären Systems, bei dem vollständiges "solute trapping" auftritt, diese T-V- Relation der eines reinen Stoffes mit einem hypothetischen "Schmelzpunkt" von T0 entspricht. Dabei ist T0 die Temperatur, bei der die freie Energie von Schmelze und Festkörper bei gleicher Konzentration und ruhender Phasen-grenzfläche gleich ist. Durch den Vergleich der Unterkühlung, die notwendig ist, um bei reinen Stoffen und verdünnten, binären Systemen, bei denen vollständiges "solute trapping" auftritt, gleiche dendritische Wachstumsgeschwindigkeiten zu erhalten, wird eine experimentelle Methode zur Bestimmung der T0-Temperatur vor- geschlagen. Es wird gezeigt, daß die mit dieser Methode bestimmte T0-Temperatur einiger Legierungen den theoretischen Vorhersagen entspricht.