Berlin 2008 – wissenschaftliches Programm

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MM: Fachverband Metall- und Materialphysik

MM 16: SYM Phase Transformations in Metallic Melts V

MM 16.1: Vortrag

Dienstag, 26. Februar 2008, 10:15–10:30, H 1058

Einfluss der Schmelzkonvektion auf das Gefüge von NdFeB- und TiAl-Legierungen — •Regina Hermann¹, Gunther Gerbeth², Kaushik Biswas¹, Octavian Filip³ und Victor Shatrov² — ¹IFW Dresden — ²FZ DD-Rossendorf — ³Uni Erlangen

Die magnetischen und mechanischen Eigenschaften technisch relevanter Nd-Fe-B und Ti-Al Legierungen hängen stark von Gefüge und Volumenanteil der properitektischen Phase ab. Auf der Basis numerischer Simulationen der Schmelzkonvektionsmoden in einer induktiv beheizten Schmelze, wurden neuartige Versuchsaufbauten entwickelt, die die Modifizierung der Konvektion in einer Metallschmelze ermöglichen. Dies sind ein Aufbau zur erzwungenen Schmelzrotation in einem Tiegel und eine modifizierte Floating-Zone-Anlage. Die erzwungene Schmelztiegelrotation führt in Übereinstimmung mit der Simulation zu einer starken Reduzierung der Konvektion und des Volumenanteils der properitektischen Phase mit zunehmender Frequenz, einhergehend mit einer Verringerung der Abstände der sekundären Dendritenarme. Eine Floating-Zone-Anlage mit einem patentierten Doppelspulensystem stellt eine zusätzliche wohl definierte elektromagnetische Kraft zur Verfügung, über die in einem weiten Bereich sehr intensive bzw. stark verringerte Strömung eingestellt werden kann. Die mechanischen Eigenschaften unter starker Schmelzkonvektion erstarrter TiAl-Legierung zeigten eine signifikant höhere plastische Verformbarkeit. Bei beiden Legierungen wurde mit zunehmender Rührwirkung ein Wechsel der Morphologie von dendritisch zu globular beobachtet.