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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 4/2007

01.08.2007 | Communication

Theoretical Study of Alpha Case Formation during Titanium Casting

verfasst von: R.G. Keanini, Gregory K. Watkins, Toru Okabe, Marie Koike

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 4/2007

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Abstract

Scale analyses indicate that three distinct contaminant mass-transfer processes, occurring on distinct time scales, underlie formation of the alpha case on small titanium castings. High rates of mold-to-liquid metal mass transfer occur during an extremely short induction period, the length of which is determined by the time required for heterogeneously nucleated solidification fronts to cover mold surface asperities. Following the induction period, but prior to complete cast solidification, mold contaminants diffuse through a rapidly growing solidification layer, where the solid-phase mass-diffusion boundary layer grows at a rate approximately an order of magnitude slower than the solidification front. Finally, following complete solidification and until the part is removed from the mold, contaminant mass transfer continues via solid diffusion. Based on the scale analyses, an analytical model that incorporates an empirical relation between titanium solid phase oxygen concentration and titanium microhardness is developed and compared against representative experimental near-surface microhardness measurements.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat C. Frueh, D.R. Poirier, M.C. Maguire: Metall. Mater. Trans. B, 1997, vol. 28B, pp. 919–26CrossRef C. Frueh, D.R. Poirier, M.C. Maguire: Metall. Mater. Trans. B, 1997, vol. 28B, pp. 919–26CrossRef
2.
Zurück zum Zitat S.R. Lyon, S. Inouye, C.A. Alexander, and D.E. Niesz: in Titanium Science and Technology, R.I. Jaffe and H.M. Burte, eds., Plenum Press, New York, NY, 1973, vol. 1, pp. 271–84 S.R. Lyon, S. Inouye, C.A. Alexander, and D.E. Niesz: in Titanium Science and Technology, R.I. Jaffe and H.M. Burte, eds., Plenum Press, New York, NY, 1973, vol. 1, pp. 271–84
3.
Zurück zum Zitat R.L. Saha, T.K. Nandy, R.D.K. Misra, K.T. Jacob: AFS Trans., 1990, vol. 98, pp. 253–60 R.L. Saha, T.K. Nandy, R.D.K. Misra, K.T. Jacob: AFS Trans., 1990, vol. 98, pp. 253–60
4.
Zurück zum Zitat R.L. Saha, T.K. Nandy, R.D.K. Misra, K.T. Jacob: Metall. Trans. B, 1990, vol. 21B, pp. 559–66CrossRef R.L. Saha, T.K. Nandy, R.D.K. Misra, K.T. Jacob: Metall. Trans. B, 1990, vol. 21B, pp. 559–66CrossRef
5.
Zurück zum Zitat V.P. Carey: Vapor-Liquid Phase Change Phenomena: An Introduction to the Thermophysics of Vaporization and Condensation Processes in Heat Transfer Equipment, Hemisphere Publishing, New York, NY, 1992, pp. 242–45 V.P. Carey: Vapor-Liquid Phase Change Phenomena: An Introduction to the Thermophysics of Vaporization and Condensation Processes in Heat Transfer Equipment, Hemisphere Publishing, New York, NY, 1992, pp. 242–45
6.
Zurück zum Zitat R.L. Saha, T.K. Nandy, R.D.K. Misra, K.T. Jacob: Bull. Mater. Sci., 1989, vol. 12, pp. 481–93 R.L. Saha, T.K. Nandy, R.D.K. Misra, K.T. Jacob: Bull. Mater. Sci., 1989, vol. 12, pp. 481–93
7.
Zurück zum Zitat D. Mukherji, R.L. Saha, C.R. Chakravorty: Trans. Indian Inst. Met., 1985, vol. 38, pp. 465–71 D. Mukherji, R.L. Saha, C.R. Chakravorty: Trans. Indian Inst. Met., 1985, vol. 38, pp. 465–71
8.
Zurück zum Zitat N.R. Harlan, R. Reyes, D.C. Bourell, J.J. Beaman: J. Mater. Eng. Performance, 2001, vol. 4, pp. 410–13CrossRef N.R. Harlan, R. Reyes, D.C. Bourell, J.J. Beaman: J. Mater. Eng. Performance, 2001, vol. 4, pp. 410–13CrossRef
9.
Zurück zum Zitat ASM Handbook, vol. 2, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 1990 ASM Handbook, vol. 2, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 1990
10.
Zurück zum Zitat K. Watanabe: Niigata University, Niigata, Japan, private communication, 2001 K. Watanabe: Niigata University, Niigata, Japan, private communication, 2001
11.
Zurück zum Zitat F.P. Incropera, D.P. DeWitt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4th ed., Wiley, New York, NY, 1996, p. 830 F.P. Incropera, D.P. DeWitt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4th ed., Wiley, New York, NY, 1996, p. 830
12.
Zurück zum Zitat Physics of Welding, J.F. Lancaster, ed., Pergamon Press, New York, NY, 1984 Physics of Welding, J.F. Lancaster, ed., Pergamon Press, New York, NY, 1984
Metadaten
Titel
Theoretical Study of Alpha Case Formation during Titanium Casting
verfasst von
R.G. Keanini
Gregory K. Watkins
Toru Okabe
Marie Koike
Publikationsdatum
01.08.2007
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 4/2007
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-007-9058-x

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