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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 6/2011

01.06.2011

Kinetic Analyses of the Growth and Dissolution Phenomena of Primary Si and α-Al in Partially Molten Al-Si (-Cu-Mg) Alloy Particles Using In Situ Transmission Electron Microscopy

verfasst von: Santhana K. Eswara Moorthy, James M. Howe

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 6/2011

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Abstract

The growth and dissolution behavior of primary Si and α-Al in partially molten hypereutectic Al-Si–based alloy particles was investigated using in situ TEM to reveal the dynamic and instantaneous processes occurring during these phenomena. Direct evidence for the preferential growth of Si {113} facets compared with {111} facets resulting in prominent {111} facets bounding the Si crystals was obtained. The nucleation of primary Si was found to occur heterogeneously on the encapsulating alumina shell, whereas the α-Al phase nucleated homogeneously from the liquid Al-Si phase. The morphology of primary Si during growth was found to be highly faceted during growth but smoothly curved during dissolution, revealing fundamental mechanistic differences during these processes. We provide a ledge-based interpretation to explain the difference in growth and dissolution behavior. The α-Al phase displayed smoothly curved growth and dissolution morphologies, which are characteristic of an isotropic interfacial energy and a continuous growth mechanism.

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Metadaten
Titel
Kinetic Analyses of the Growth and Dissolution Phenomena of Primary Si and α-Al in Partially Molten Al-Si (-Cu-Mg) Alloy Particles Using In Situ Transmission Electron Microscopy
verfasst von
Santhana K. Eswara Moorthy
James M. Howe
Publikationsdatum
01.06.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 6/2011
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-010-0543-5

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