Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 1/2011

01.02.2011

Effect of Alloy Insert on Channel Segregation During Solidification of Sn-10 wt pct Bi Alloy

verfasst von: Dongrong Liu, Baoguang Sang, Xiuhong Kang, Dianzhong Li

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 1/2011

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A promising approach is proposed for controlling the channel formation during solidification, which is characterized as inserting alloy inserts into the cavity before pouring the melt. A mathematical model, which couples melting with solidification, is developed for simulating the channel formation during solidification of the Sn-10 wt pct Bi alloy in the cavity with alloy inserts. The validity of the model is tested by real-time X-ray observation and experimental measurement. With different superheats, the effects of insert parameters, such as the amount (0.0 pct and 1.2 pct), shape (rod and particle), and initial position, on the melting process of the insert itself, thermosolutal convection, and channel formation are investigated numerically. Calculated results reveal that at a higher superheat, the extent of channel segregation is reduced with the addition of alloy inserts. Because inserts dissolve quickly, only a slight difference in channel formation is noted when the shape and initial position of inserts are changed. At a lower superheat, no channel is formed by adding the alloy inserts. Results are better with the addition of alloy balls. The local positive segregations around the unmelted inserts, which occur when alloy rods are added, are avoided.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat G. Lesoult: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vols. 413-4, pp. 19-29. G. Lesoult: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vols. 413-4, pp. 19-29.
2.
Zurück zum Zitat A.F. Giamei and B.H. Kear: Metall. Trans., 1970, vol. 1, pp. 2185-92.CrossRef A.F. Giamei and B.H. Kear: Metall. Trans., 1970, vol. 1, pp. 2185-92.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat N. Streat and F. Weinberg: Metall. Trans., 1974, vol. 5, pp. 2539-48.CrossRef N. Streat and F. Weinberg: Metall. Trans., 1974, vol. 5, pp. 2539-48.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat A. Olsson, R. West, and H. Fredriksson: Scand. J. Metall., 1986, vol. 15, pp. 104-12. A. Olsson, R. West, and H. Fredriksson: Scand. J. Metall., 1986, vol. 15, pp. 104-12.
5.
Zurück zum Zitat J.R. Sarazin and A. Hellawell: Metall. Trans. A, 1988, vol. 19A, pp. 1861-71. J.R. Sarazin and A. Hellawell: Metall. Trans. A, 1988, vol. 19A, pp. 1861-71.
6.
Zurück zum Zitat S.N. Tewari and R. Shah: Metall. Mater. Trans. A, 1996, vol. 27A, pp. 1353-62.CrossRef S.N. Tewari and R. Shah: Metall. Mater. Trans. A, 1996, vol. 27A, pp. 1353-62.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M.I. Bergman, D.R. Fearn, J. Bloxham, and M.C. Shannon: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 859-66. M.I. Bergman, D.R. Fearn, J. Bloxham, and M.C. Shannon: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 859-66.
8.
Zurück zum Zitat M.C. Schneider, J.P. Gu, C. Beckermann, W.J. Boettinger, and U.R. Kattner: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 1517-31.CrossRef M.C. Schneider, J.P. Gu, C. Beckermann, W.J. Boettinger, and U.R. Kattner: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 1517-31.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat W.D. Bennon and F.P. Incropera: Metall. Trans. B, 1987, vol. 18B, pp. 611-16.CrossRef W.D. Bennon and F.P. Incropera: Metall. Trans. B, 1987, vol. 18B, pp. 611-16.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M.A. Rady, V.V. Satyamurty, and A.K. Mohanty: Metall. Mater. Trans. B, 1997, vol. 28B, pp. 943-52.CrossRef M.A. Rady, V.V. Satyamurty, and A.K. Mohanty: Metall. Mater. Trans. B, 1997, vol. 28B, pp. 943-52.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.P. Gu, C. Beckermann, and A.F. Giamei: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 1533-42.CrossRef J.P. Gu, C. Beckermann, and A.F. Giamei: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28A, pp. 1533-42.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat T. Kitagawa, M. Nakada, M. Komatsu, M. Yamada, S. Asano, and K. Yang: ISIJ Int., 1985, vol. 25, pp. 1227-36. T. Kitagawa, M. Nakada, M. Komatsu, M. Yamada, S. Asano, and K. Yang: ISIJ Int., 1985, vol. 25, pp. 1227-36.
13.
Zurück zum Zitat M. Tateno: ISIJ Int., 1985, vol. 25, pp. 97-108. M. Tateno: ISIJ Int., 1985, vol. 25, pp. 97-108.
14.
Zurück zum Zitat Y.B. Zuo, Z.H. Zhao, Q.F. Zhu, L. Li, Y. Wang, and J.Z. Cui: Foundry Tech., 2007, vol. 28, pp. 649-52. Y.B. Zuo, Z.H. Zhao, Q.F. Zhu, L. Li, Y. Wang, and J.Z. Cui: Foundry Tech., 2007, vol. 28, pp. 649-52.
15.
16.
Zurück zum Zitat V.R. Voller, A. Mouchmov, and M. Cross: Appl. Math. Model., 2004, vol. 28, pp. 79-94.CrossRef V.R. Voller, A. Mouchmov, and M. Cross: Appl. Math. Model., 2004, vol. 28, pp. 79-94.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A. Ludwig and M.H. Wu: Metall. Mater. Trans. A, 2002, vol. 33A, pp. 3673-83.CrossRef A. Ludwig and M.H. Wu: Metall. Mater. Trans. A, 2002, vol. 33A, pp. 3673-83.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat W.P. Allen, H.J. Fecht, and J.H. Perepezko: Scripta Mater., 1989, vol. 23, pp. 643-48.CrossRef W.P. Allen, H.J. Fecht, and J.H. Perepezko: Scripta Mater., 1989, vol. 23, pp. 643-48.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat D. Basak, W.J. Boettinger, D. Josell, S.R. Coriell, J.L. Mcclure, S. Krishnan, and A. Cezairliyan: Acta Mater., 1999, vol. 47, pp. 3147-58.CrossRef D. Basak, W.J. Boettinger, D. Josell, S.R. Coriell, J.L. Mcclure, S. Krishnan, and A. Cezairliyan: Acta Mater., 1999, vol. 47, pp. 3147-58.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat R. Pardeshi, V.R. Voller, A.K. Singh, and P. Dutta: Int. J. Heat Mass Transf., 2008, vol. 51, pp. 3399-409.CrossRef R. Pardeshi, V.R. Voller, A.K. Singh, and P. Dutta: Int. J. Heat Mass Transf., 2008, vol. 51, pp. 3399-409.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat G. Quillet, A. Ciobanas, P. Lehmann, and Y. Fautrelle: Int. J. Heat Mass Transf., 2007, vol. 50, pp. 654-66.CrossRef G. Quillet, A. Ciobanas, P. Lehmann, and Y. Fautrelle: Int. J. Heat Mass Transf., 2007, vol. 50, pp. 654-66.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat P.X. Fu, X.H. Kang, Y.C. Ma, K. Liu, D.Z. Li, and Y.Y. Li: Intermetallics, 2008, vol. 16, pp. 130-38.CrossRef P.X. Fu, X.H. Kang, Y.C. Ma, K. Liu, D.Z. Li, and Y.Y. Li: Intermetallics, 2008, vol. 16, pp. 130-38.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat C.J. Smithells: Metals Reference Book, 4th ed., Butterworths, London, UK, 1967. C.J. Smithells: Metals Reference Book, 4th ed., Butterworths, London, UK, 1967.
24.
Zurück zum Zitat N.A. Ahmad, A.A. Wheeler, W.J. Boettinger, and G.B. Mcfadden: Phys. Rev. E., 1998, vol. 58, pp. 3436-50.CrossRef N.A. Ahmad, A.A. Wheeler, W.J. Boettinger, and G.B. Mcfadden: Phys. Rev. E., 1998, vol. 58, pp. 3436-50.CrossRef
Metadaten
Titel
Effect of Alloy Insert on Channel Segregation During Solidification of Sn-10 wt pct Bi Alloy
verfasst von
Dongrong Liu
Baoguang Sang
Xiuhong Kang
Dianzhong Li
Publikationsdatum
01.02.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 1/2011
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-010-9426-9

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2011

Metallurgical and Materials Transactions B 1/2011 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.