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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 4/2019

08.02.2019

In situ Investigation of the Heterogeneous Nucleation Sequence in Al-15 Weight Percent Cu Alloy Inoculated by Al-Ti-B

verfasst von: Yiwang Jia, Donghong Wang, Yanan Fu, Anping Dong, Guoliang Zhu, Da Shu, Baode Sun

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 4/2019

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Abstract

The sequence of heterogeneous nucleation events is investigated in situ via synchrotron-based X-ray radiography on Al-15 wt pct Cu alloy. In addition to the normal wave-like nucleation, which is predominant ahead of the solidification front when the temperature gradient moves across the field of view, two other types of nucleation are observed: nucleation among the growing grains and nucleation at one site. The nucleation among the growing grains occurs on the less potent TiB2 particles and accounts for ~ 20 pct regardless of the cooling rates. The third type is the nucleation at one site at cooling rates below 8 K/min and gradually weakens with the increasing cooling rate, which is probably due to the agglomeration of inoculant particles. The latter two types of nucleation are believed to be important for increasing the efficiency of nucleant particles.

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1.
2.
Zurück zum Zitat A.L. Greer: Solidification of Aluminum Alloys 2004, pp. 131–45. A.L. Greer: Solidification of Aluminum Alloys 2004, pp. 131–45.
4.
Zurück zum Zitat B. S. Murty, S. A. Kori and M. Chakraborty: Int Mater Rev 2002, vol. 47, pp. 3-29.CrossRef B. S. Murty, S. A. Kori and M. Chakraborty: Int Mater Rev 2002, vol. 47, pp. 3-29.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Mark Easton and David StJohn: Metall and Mat Trans A 1999, vol. 30, pp. 1625-1633.CrossRef Mark Easton and David StJohn: Metall and Mat Trans A 1999, vol. 30, pp. 1625-1633.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Mark Easton and David StJohn, Metall and Mat Trans A 1999, vol. 30, pp. 1613-1623.CrossRef Mark Easton and David StJohn, Metall and Mat Trans A 1999, vol. 30, pp. 1613-1623.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat T. E. Quested and A. L. Greer: Acta Mater 2004, vol. 52, pp. 3859-3868.CrossRef T. E. Quested and A. L. Greer: Acta Mater 2004, vol. 52, pp. 3859-3868.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A. L. Greer: A. M. Bunn, A. Tronche, P. V. Evans and D. J. Bristow, Acta Mater 2000, vol. 48, pp. 2823-2835.CrossRef A. L. Greer: A. M. Bunn, A. Tronche, P. V. Evans and D. J. Bristow, Acta Mater 2000, vol. 48, pp. 2823-2835.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat T. E. Quested and A. L. Greer: Mater Sci Tech Ser 2005, vol. 21, pp. 985-994.CrossRef T. E. Quested and A. L. Greer: Mater Sci Tech Ser 2005, vol. 21, pp. 985-994.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat T. E. Quested, A. T. Dinsdale and A. L. Greer: Acta Mater 2005, vol. 53, pp. 1323-1334.CrossRef T. E. Quested, A. T. Dinsdale and A. L. Greer: Acta Mater 2005, vol. 53, pp. 1323-1334.CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat D. Shu, B. Sun, J. Mi and P. S. Grant: Acta Mater 2011, vol. 59, pp. 2135-2144.CrossRef D. Shu, B. Sun, J. Mi and P. S. Grant: Acta Mater 2011, vol. 59, pp. 2135-2144.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat X. B. Qi, Y. Chen, X. H. Kang, D. Z. Li and Q. Du: Acta Mater 2015, vol. 99, pp. 337-346.CrossRef X. B. Qi, Y. Chen, X. H. Kang, D. Z. Li and Q. Du: Acta Mater 2015, vol. 99, pp. 337-346.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat D. H. StJohn, M. Qian, M. A. Easton and P. Cao: Acta Mater 2011, vol. 59, pp. 4907-4921.CrossRef D. H. StJohn, M. Qian, M. A. Easton and P. Cao: Acta Mater 2011, vol. 59, pp. 4907-4921.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat M. Qian, P. Cao, M. A. Easton, S. D. McDonald and D. H. StJohn, Acta Mater 2010, vol. 58, pp. 3262-3270.CrossRef M. Qian, P. Cao, M. A. Easton, S. D. McDonald and D. H. StJohn, Acta Mater 2010, vol. 58, pp. 3262-3270.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat M. A. Easton and D. H. StJohn: Acta Mater 2001, vol. 49, pp. 1867-1878.CrossRef M. A. Easton and D. H. StJohn: Acta Mater 2001, vol. 49, pp. 1867-1878.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Y.J. Xu, D. Casari, Q. Du, R.H. Mathiesen, L. Arnberg and Y.J. Li: Acta Mater. 2017, 140, pp. 224-239.CrossRef Y.J. Xu, D. Casari, Q. Du, R.H. Mathiesen, L. Arnberg and Y.J. Li: Acta Mater. 2017, 140, pp. 224-239.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Y. J. Xu, D. Casari, R. H. Mathiesen and Y. J. Li: Acta Mater 2018, vol. 149, pp. 312-325.CrossRef Y. J. Xu, D. Casari, R. H. Mathiesen and Y. J. Li: Acta Mater 2018, vol. 149, pp. 312-325.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat R. Gerloff, W. Heyroth, W. W. Reif, U. Schmidt and T. Wand: Metall 1996, vol. 50, pp. 97-101. R. Gerloff, W. Heyroth, W. W. Reif, U. Schmidt and T. Wand: Metall 1996, vol. 50, pp. 97-101.
21.
Zurück zum Zitat M.A. Kearns, S.R. Thistlethwaite and P.S. Cooper: Miner. Met. Mater. Soc. 1996, pp. 713–20. M.A. Kearns, S.R. Thistlethwaite and P.S. Cooper: Miner. Met. Mater. Soc. 1996, pp. 713–20.
22.
Zurück zum Zitat A. A. Rao, B. S. Murty and M. Chakraborty: Mater Sci Tech Ser 1997, vol. 13, pp. 769-777.CrossRef A. A. Rao, B. S. Murty and M. Chakraborty: Mater Sci Tech Ser 1997, vol. 13, pp. 769-777.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat A. M. Bunn, P. Schumacher, M. A. Kearns, C. B. Boothroyd and A. L. Greer: Mater Sci Tech Ser 1999, vol. 15, pp. 1115-1123.CrossRef A. M. Bunn, P. Schumacher, M. A. Kearns, C. B. Boothroyd and A. L. Greer: Mater Sci Tech Ser 1999, vol. 15, pp. 1115-1123.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat D. Qiu, J. A. Taylor and M. X. Zhang: Metall Mater Trans A 2010, vol. 41A, pp. 3412-3421.CrossRef D. Qiu, J. A. Taylor and M. X. Zhang: Metall Mater Trans A 2010, vol. 41A, pp. 3412-3421.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Y. Wang, L. Zhou and Z. Y. Fan: Light Metals 2016, pp 725–29. Y. Wang, L. Zhou and Z. Y. Fan: Light Metals 2016, pp 725–29.
26.
Zurück zum Zitat L. Abou-Khalil, G. Salloum-Abou-Jaoude, G. Reinhart, C. Pickmann, G. Zimmermann and H. Nguyen-Thi: Acta Mater 2016, vol. 110, pp. 44-52.CrossRef L. Abou-Khalil, G. Salloum-Abou-Jaoude, G. Reinhart, C. Pickmann, G. Zimmermann and H. Nguyen-Thi: Acta Mater 2016, vol. 110, pp. 44-52.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat A. G. Murphy, W. U. Mirihanage, D. J. Browne and R. H. Mathiesen: Acta Mater 2015, vol. 95, pp. 83-89.CrossRef A. G. Murphy, W. U. Mirihanage, D. J. Browne and R. H. Mathiesen: Acta Mater 2015, vol. 95, pp. 83-89.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat A.G. Murphy, W.U. Mirihanage, D.J. Browne and R.H. Mathiesen: in Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2014, pp. 559–65. A.G. Murphy, W.U. Mirihanage, D.J. Browne and R.H. Mathiesen: in Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2014, pp. 559–65.
29.
Zurück zum Zitat E. Liotti, C. Arteta, A. Zisserman, A. Lui, V. Lempitsky and P. S. Grant: Science Advances 2018, vol. 4, pp. 1-9CrossRef E. Liotti, C. Arteta, A. Zisserman, A. Lui, V. Lempitsky and P. S. Grant: Science Advances 2018, vol. 4, pp. 1-9CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Hang Chen, Jinchuan Jie, Kateryna Svynarenko, Hongjun Ma and Tingju Li: J Mater Res 2014, vol. 29, pp. 1656-1663.CrossRef Hang Chen, Jinchuan Jie, Kateryna Svynarenko, Hongjun Ma and Tingju Li: J Mater Res 2014, vol. 29, pp. 1656-1663.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat A. Bogno, H. Nguyen-Thi, G. Reinhart, B. Billia and J. Baruchel: Acta Mater 2013, vol. 61, pp. 1303-1315.CrossRef A. Bogno, H. Nguyen-Thi, G. Reinhart, B. Billia and J. Baruchel: Acta Mater 2013, vol. 61, pp. 1303-1315.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat A. Bogno, H. Nguyen-Thi, B. Billia, G. Reinhart, N. Mangelinck-Noël, N. Bergeon, T. Schenk and J. Baruchel: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2012, vol. 27, p. 012089.CrossRef A. Bogno, H. Nguyen-Thi, B. Billia, G. Reinhart, N. Mangelinck-Noël, N. Bergeon, T. Schenk and J. Baruchel: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2012, vol. 27, p. 012089.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat A. Prasad, S. D. McDonald, H. Yasuda, K. Nogita and D. H. StJohn: Journal of Crystal Growth 2015, vol. 430, pp. 122-137.CrossRef A. Prasad, S. D. McDonald, H. Yasuda, K. Nogita and D. H. StJohn: Journal of Crystal Growth 2015, vol. 430, pp. 122-137.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A. Prasad, E. Liotti, S. D. McDonald, K. Nogita, H. Yasuda, P. S. Grant and D. H. StJohn: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2015, vol. 84, pp. 012014.CrossRef A. Prasad, E. Liotti, S. D. McDonald, K. Nogita, H. Yasuda, P. S. Grant and D. H. StJohn: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2015, vol. 84, pp. 012014.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat H. J. Huang, D. Shu, Y. N. Fu, J. Wang and B. D. Sun: Ultrasonics Sonochemistry 2014, vol. 21, pp. 1275-1278.CrossRef H. J. Huang, D. Shu, Y. N. Fu, J. Wang and B. D. Sun: Ultrasonics Sonochemistry 2014, vol. 21, pp. 1275-1278.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat M. D. Kang, H. Y. Gao, D. Shu, J. Wang, F. G. Li, Y. N. Fu, L. S. Ling and B. D. Sun: Mater Trans 2014, vol. 55, pp. 774-778.CrossRef M. D. Kang, H. Y. Gao, D. Shu, J. Wang, F. G. Li, Y. N. Fu, L. S. Ling and B. D. Sun: Mater Trans 2014, vol. 55, pp. 774-778.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat H. J. Huang, D. Shu, J. R. Zeng, F. G. Bian, Y. N. Fu, J. Wang and B. D. Sun: Scripta Mater 2015, vol. 106, pp. 21-25.CrossRef H. J. Huang, D. Shu, J. R. Zeng, F. G. Bian, Y. N. Fu, J. Wang and B. D. Sun: Scripta Mater 2015, vol. 106, pp. 21-25.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Y. W. Jia, S. B. Wang, H. J. Huang, D. H. Wang, Y. N. Fu, G. L. Zhu, A. P. Dong, D. F. Du, D. Shu and B. D. Sun: Metall and Mat Trans A 2018, vol. 49, pp. 4771-4784.CrossRef Y. W. Jia, S. B. Wang, H. J. Huang, D. H. Wang, Y. N. Fu, G. L. Zhu, A. P. Dong, D. F. Du, D. Shu and B. D. Sun: Metall and Mat Trans A 2018, vol. 49, pp. 4771-4784.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat H. L. Xie, B. Deng, G. H. Du, Y. N. Fu, R. C. Chen, G. Z. Zhou and Y. Q. Ren: Nuclear Science and Techniques 2015, vol. 26, pp. 6-21. H. L. Xie, B. Deng, G. H. Du, Y. N. Fu, R. C. Chen, G. Z. Zhou and Y. Q. Ren: Nuclear Science and Techniques 2015, vol. 26, pp. 6-21.
40.
Zurück zum Zitat E. Liotti, A. Lui, S. Kumar, Z. Guo, C. Bi, T. Connolley and P. S. Grant: Acta Mater 2016, vol. 121, pp. 384-395.CrossRef E. Liotti, A. Lui, S. Kumar, Z. Guo, C. Bi, T. Connolley and P. S. Grant: Acta Mater 2016, vol. 121, pp. 384-395.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat W. U. Mirihanage, K. V. Falch, I. Snigireva, A. Snigirev, Y. J. Li, L. Arnberg and R. H. Mathiesen: Acta Mater 2014, vol. 81, pp. 241-247.CrossRef W. U. Mirihanage, K. V. Falch, I. Snigireva, A. Snigirev, Y. J. Li, L. Arnberg and R. H. Mathiesen: Acta Mater 2014, vol. 81, pp. 241-247.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat A. L. Greer, A. Tronche and M. Vandyoussefi: Multiscale Phenomena in Materials-Experiments and Modeling 2000, vol. 578, pp. 425-430. A. L. Greer, A. Tronche and M. Vandyoussefi: Multiscale Phenomena in Materials-Experiments and Modeling 2000, vol. 578, pp. 425-430.
43.
Zurück zum Zitat A. Prasad, L. Yuan, P. D. Lee and D. H. StJohn: Acta Mater 2013, vol. 61, pp. 5914-5927.CrossRef A. Prasad, L. Yuan, P. D. Lee and D. H. StJohn: Acta Mater 2013, vol. 61, pp. 5914-5927.CrossRef
44.
Zurück zum Zitat D. Liu, J. Yu. Hybrid Intell. Syst., 2009, vol. 1, pp. 344-349. D. Liu, J. Yu. Hybrid Intell. Syst., 2009, vol. 1, pp. 344-349.
45.
Zurück zum Zitat Amy J. Clarke, Damien Tourret, Seth D. Imhoff, Paul J. Gibbs, Kamel Fezzaa, Jason C. Cooley, Wah-Keat Lee, Alex Deriy, Brian M. Patterson, Pallas A. Papin, Kester D. Clarke, Robert D. Field and James L. Smith, Adv Eng Mater 2015, vol. 17, pp. 454-459.CrossRef Amy J. Clarke, Damien Tourret, Seth D. Imhoff, Paul J. Gibbs, Kamel Fezzaa, Jason C. Cooley, Wah-Keat Lee, Alex Deriy, Brian M. Patterson, Pallas A. Papin, Kester D. Clarke, Robert D. Field and James L. Smith, Adv Eng Mater 2015, vol. 17, pp. 454-459.CrossRef
46.
Zurück zum Zitat D. H. StJohn, A. Prasad, M. A. Easton and M. Qian: Metall and Mat Trans A 2015, vol. 46, pp. 4868-4885.CrossRef D. H. StJohn, A. Prasad, M. A. Easton and M. Qian: Metall and Mat Trans A 2015, vol. 46, pp. 4868-4885.CrossRef
Metadaten
Titel
In situ Investigation of the Heterogeneous Nucleation Sequence in Al-15 Weight Percent Cu Alloy Inoculated by Al-Ti-B
verfasst von
Yiwang Jia
Donghong Wang
Yanan Fu
Anping Dong
Guoliang Zhu
Da Shu
Baode Sun
Publikationsdatum
08.02.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-019-05144-w

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