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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 4/2009

01.04.2009

Directional Solidification of Mg-Al Alloys and Microsegregation Study of Mg Alloys AZ31 and AM50: Part I. Methodology

verfasst von: Djordje Mirković, Rainer Schmid-Fetzer

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 4/2009

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Abstract

An appropriate method for the directional solidification (DS) of magnesium alloys AZ31 and AM50 was developed to enable the investigation of microstructures and microsegregation under controlled solidification conditions. These liquid alloys, containing both magnesium and aluminum, are highly reactive and attack both standard ceramic and metallic container materials. An integrated approach is developed that is comprised of the dedicated boron nitride (BN) protection of selected steel tube material and limitation of the melt temperature, with the retention of sufficiently high thermal gradients for DS. The well-known Scheil method for the thermodynamic calculation of segregation is extended to reflect the solute profiles of components in all precipitating phases. This “Scheil-total” profile is more realistic; its integral reflects the bulk composition of a multiphase alloy. It also predicts the primary crystallizing Al-Mn intermetallic phase experimentally detected in the microstructure. This prediction is also confirmed by the application of an advanced processing of quantitative electron probe microanalysis (EPMA) mapping data.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat M. Ganesan, L. Thuinet, D. Dye, and P.D. Lee: Metall. Mater. Trans. B, 2007, vol. 38B, pp. 557–66.CrossRefADS M. Ganesan, L. Thuinet, D. Dye, and P.D. Lee: Metall. Mater. Trans. B, 2007, vol. 38B, pp. 557–66.CrossRefADS
2.
Zurück zum Zitat W. Kurz and D.J. Fisher: Fundamentals of Solidification, 4th ed., Trans Tech Publications, Ltd., Uetikon-Zuerich, Switzerland, 1998, pp. 117–32. W. Kurz and D.J. Fisher: Fundamentals of Solidification, 4th ed., Trans Tech Publications, Ltd., Uetikon-Zuerich, Switzerland, 1998, pp. 117–32.
4.
Zurück zum Zitat W.J. Boettinger, S.R. Coriell, A.L. Greer, A. Karma, W. Kurz, M. Rappaz, and R. Trivedi: Acta Mater., 2000, vol. 48 (1), pp. 43–70.CrossRef W.J. Boettinger, S.R. Coriell, A.L. Greer, A. Karma, W. Kurz, M. Rappaz, and R. Trivedi: Acta Mater., 2000, vol. 48 (1), pp. 43–70.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat B. Böttger, J. Eiken, M. Ohno, G. Klaus, M. Fehlbier, R. Schmid-Fetzer, I. Steinbach, and A. Bührig-Polaczek: Adv. Eng. Mater., 2006, vol. 8 (4), pp. 241–47.CrossRef B. Böttger, J. Eiken, M. Ohno, G. Klaus, M. Fehlbier, R. Schmid-Fetzer, I. Steinbach, and A. Bührig-Polaczek: Adv. Eng. Mater., 2006, vol. 8 (4), pp. 241–47.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat J. Lacaze, P. Benigni, and A. Howe: Adv. Eng. Mater., 2003, vol. 5 (1–2), pp. 37–46.CrossRef J. Lacaze, P. Benigni, and A. Howe: Adv. Eng. Mater., 2003, vol. 5 (1–2), pp. 37–46.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M. Ganesan, D. Dye, and P.D. Lee: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36A, pp. 2191–204.CrossRef M. Ganesan, D. Dye, and P.D. Lee: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36A, pp. 2191–204.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat M.C. Flemings, D.R. Poiroer, R.V. Barone, and H.D. Brody: J. Iron Steel Int., 1970, vol. 208, pp. 371–81. M.C. Flemings, D.R. Poiroer, R.V. Barone, and H.D. Brody: J. Iron Steel Int., 1970, vol. 208, pp. 371–81.
9.
Zurück zum Zitat F. Xie, X. Yan, L. Ding, F. Zhang, S. Chen, M.G. Chu, and Y.A. Chang: Mater. Sci. Eng., A, 2003, vol. 355, pp. 144–53.CrossRef F. Xie, X. Yan, L. Ding, F. Zhang, S. Chen, M.G. Chu, and Y.A. Chang: Mater. Sci. Eng., A, 2003, vol. 355, pp. 144–53.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat E.C. Kurum, H.B. Dong, and J.D. Hunt: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36A, pp. 3103–10.CrossRef E.C. Kurum, H.B. Dong, and J.D. Hunt: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36A, pp. 3103–10.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Q. Feng, L.J. Carroll, and T.M. Pollock: Metall. Mater. Trans. A, 2006, vol. 37A, pp. 1949–62.CrossRef Q. Feng, L.J. Carroll, and T.M. Pollock: Metall. Mater. Trans. A, 2006, vol. 37A, pp. 1949–62.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat C. Zhang, D. Ma, K.-S. Wu, H.-B. Cao, G.-P. Cao, S. Kou, Y.A. Chang, and X.-Y. Yan: Intermetallics, 2007, vol. 15 (10), pp. 1395–1400.CrossRef C. Zhang, D. Ma, K.-S. Wu, H.-B. Cao, G.-P. Cao, S. Kou, Y.A. Chang, and X.-Y. Yan: Intermetallics, 2007, vol. 15 (10), pp. 1395–1400.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat K. Pettersen, O. Lohne, and N. Ryum: Metall. Trans. A, 1990, vol. 21A, pp. 221–30.ADS K. Pettersen, O. Lohne, and N. Ryum: Metall. Trans. A, 1990, vol. 21A, pp. 221–30.ADS
14.
Zurück zum Zitat W. Kurz and D.J. Fisher: Fundamentals of Solidification, 4th ed., Trans Tech Publications, Ltd., Uetikon-Zuerich, Switzerland, 1998, pp. 7 and 42. W. Kurz and D.J. Fisher: Fundamentals of Solidification, 4th ed., Trans Tech Publications, Ltd., Uetikon-Zuerich, Switzerland, 1998, pp. 7 and 42.
16.
Zurück zum Zitat S. Shankar and D. Apelian: Metall. Mater. Trans. B, 2002, vol. 3B, pp. 465–76.CrossRef S. Shankar and D. Apelian: Metall. Mater. Trans. B, 2002, vol. 3B, pp. 465–76.CrossRef
17.
18.
Zurück zum Zitat Q. Han and S. Viswanathan: Metall. Mater. Trans. A, 2003, vol. 34A, pp. 139–46.CrossRef Q. Han and S. Viswanathan: Metall. Mater. Trans. A, 2003, vol. 34A, pp. 139–46.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat C. Tang, M. Jahedi, and M. Brandt: Adv. Eng. Mater., 2003, vol. 5 (12), pp. 903–06.CrossRef C. Tang, M. Jahedi, and M. Brandt: Adv. Eng. Mater., 2003, vol. 5 (12), pp. 903–06.CrossRef
20.
21.
Zurück zum Zitat M. Nose, T. Kawabata, M. Ohi, T. Nagae, S. Masa, Y. Hatano, S. Ikeno, and K. Nogi: Plasma Process. Polym., 2007, vol. 4, pp. 681–86.CrossRef M. Nose, T. Kawabata, M. Ohi, T. Nagae, S. Masa, Y. Hatano, S. Ikeno, and K. Nogi: Plasma Process. Polym., 2007, vol. 4, pp. 681–86.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat C. Scharf and A. Ditze: Adv. Eng. Mater., 2007, vol. 9 (7), pp. 566–71.CrossRef C. Scharf and A. Ditze: Adv. Eng. Mater., 2007, vol. 9 (7), pp. 566–71.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat D. Mirkovic and R. Schmid-Fetzer: Z. Metallkd., 2006, vol. 97, pp. 119–29. D. Mirkovic and R. Schmid-Fetzer: Z. Metallkd., 2006, vol. 97, pp. 119–29.
24.
Zurück zum Zitat D. Mirkovic and R. Schmid-Fetzer: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 2575–92.CrossRefADS D. Mirkovic and R. Schmid-Fetzer: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 2575–92.CrossRefADS
25.
Zurück zum Zitat M.N. Gungor: Metall. Trans. A, 1989, vol. 20A, pp. 2529–33.ADS M.N. Gungor: Metall. Trans. A, 1989, vol. 20A, pp. 2529–33.ADS
27.
Zurück zum Zitat T. Kraft, M. Rettenmayr, and H.E. Exner: Prog. Mater. Sci., 1997, vol. 42 (14), pp. 277–86.CrossRef T. Kraft, M. Rettenmayr, and H.E. Exner: Prog. Mater. Sci., 1997, vol. 42 (14), pp. 277–86.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat E. Scheil: Z. Metallkd., 1942, vol. 34, pp. 70–72. E. Scheil: Z. Metallkd., 1942, vol. 34, pp. 70–72.
29.
Zurück zum Zitat J. Ågren, F.H. Hayes, L. Höglund, U.R. Kattner, B. Legendre, and R. Schmid Fetzer: Z. Metallkd., 2002, vol. 93, pp. 128–42. J. Ågren, F.H. Hayes, L. Höglund, U.R. Kattner, B. Legendre, and R. Schmid Fetzer: Z. Metallkd., 2002, vol. 93, pp. 128–42.
30.
Zurück zum Zitat S.-L. Chen, S. Daniel, F. Zhang, Y.A. Chang, X.-Y. Yan, F.-Y. Xie, R. Schmid-Fetzer, and W.A. Oates: CALPHAD, 2002, vol. 26, pp. 175–88.CrossRef S.-L. Chen, S. Daniel, F. Zhang, Y.A. Chang, X.-Y. Yan, F.-Y. Xie, R. Schmid-Fetzer, and W.A. Oates: CALPHAD, 2002, vol. 26, pp. 175–88.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Y. Austin Chang, S. Chen, F. Zhang, X. Yan, F. Xie, R. Schmid-Fetzer, and W. Alan Oates: Prog. Mater. Sci., 2004, vol. 49, pp. 313–45.CrossRef Y. Austin Chang, S. Chen, F. Zhang, X. Yan, F. Xie, R. Schmid-Fetzer, and W. Alan Oates: Prog. Mater. Sci., 2004, vol. 49, pp. 313–45.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M. Ohno, D. Mirkovic, and R. Schmid-Fetzer: Acta Mater., 2006, vol. 54, pp. 3883–91.CrossRef M. Ohno, D. Mirkovic, and R. Schmid-Fetzer: Acta Mater., 2006, vol. 54, pp. 3883–91.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M. Ohno and R. Schmid-Fetzer: Int. J. Mater. Res. (Z. Metallkd.), 2006, vol. 97, pp. 526–32. M. Ohno and R. Schmid-Fetzer: Int. J. Mater. Res. (Z. Metallkd.), 2006, vol. 97, pp. 526–32.
34.
Zurück zum Zitat M. Ohno, D. Mirkovic, and R. Schmid-Fetzer, Mater. Sci. Eng., A, 2006, vol. 421, pp. 328–37.CrossRef M. Ohno, D. Mirkovic, and R. Schmid-Fetzer, Mater. Sci. Eng., A, 2006, vol. 421, pp. 328–37.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat R. Schmid-Fetzer and J. Gröbner: Adv. Eng. Mater., 2001, vol. 3 (12), pp. 947–61.CrossRef R. Schmid-Fetzer and J. Gröbner: Adv. Eng. Mater., 2001, vol. 3 (12), pp. 947–61.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat R. Schmid-Fetzer, J. Groebner, D. Mirkovic, A. Janz, and A. Kozlov: in Magnesium Technology 2007, R. Beals, M. Pekguleryuz, and N. Neelameggham, eds., TMS, Warrendale, PA, 2007, pp. 339–44. R. Schmid-Fetzer, J. Groebner, D. Mirkovic, A. Janz, and A. Kozlov: in Magnesium Technology 2007, R. Beals, M. Pekguleryuz, and N. Neelameggham, eds., TMS, Warrendale, PA, 2007, pp. 339–44.
37.
Zurück zum Zitat Landolt-Boernstein: Eigenschaften der Materie in ihren Aggregatzustaenden, vol. 1, Teil, Mechanisch-thermische Zustandsgrössen, K. Schaefer and G. Beggerow, eds., Springer-Verlag, Berlin, 1971, p. 423. Landolt-Boernstein: Eigenschaften der Materie in ihren Aggregatzustaenden, vol. 1, Teil, Mechanisch-thermische Zustandsgrössen, K. Schaefer and G. Beggerow, eds., Springer-Verlag, Berlin, 1971, p. 423.
Metadaten
Titel
Directional Solidification of Mg-Al Alloys and Microsegregation Study of Mg Alloys AZ31 and AM50: Part I. Methodology
verfasst von
Djordje Mirković
Rainer Schmid-Fetzer
Publikationsdatum
01.04.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 4/2009
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-009-9787-3

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