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Erschienen in: Journal of Materials Science 27/2021

22.06.2021 | Metals & corrosion

Magnetic and compressive properties of ternary Ni–Fe–Ti eutectic alloy processed by electromagnetic levitation technique

verfasst von: X. W. Li, B. W. Wu, Y. Ruan, B. Wei

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 27/2021

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Abstract

The magnetic and compressive properties of the ternary Ni40.6Fe36.4Ti23 eutectic alloys solidified under electromagnetic levitation condition were investigated. An undercooling range from 32 to 141 K was achieved, and a ternary eutectic consisting of a fibrous Fe2Ti phase and lamellar γ-Fe(Ni) + Ni3Ti phases formed. In the ternary eutectic, the γ-Fe(Ni) and Ni3Ti phases kept cooperative growth, while the Fe2Ti phase grew either cooperatively with these two phases or sometimes independently. Theoretical calculations showed that there existed a vertical flow field and temperature gradient in the center of the levitated alloy droplet, contributing to the directional growth behavior of eutectic grain. The growth velocity of primary Ni3Ti dendrite increased by 2.4 times, while that of ternary eutectic increased by 77% as undercooling rose, and consequently, the microstructures were significantly refined. The temperature stability of coercivity and residual magnetization below ambient temperature was improved once alloy undercooling reached 128 K, ascribed to the enhancement of the exchange coupling effect between the magnetic domains inside refined grains. The fracture strain of the ternary eutectic alloy increased with undercooling because microcrack propagation was further hindered and the plastic deformation was more homogeneous. Meanwhile, the fracture was dominated by transgranular (TG) mode at an undercooling of 132 K because the bonding force of grain boundaries became stronger.

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Literatur
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Zurück zum Zitat De Wilde J, Froyen L, Witusiewicz VT, Hecht U (2005) Two-phase planar and regular lamellar coupled growth along the univariant eutectic reaction in ternary alloys: An analytical approach and application to the Al–Cu–Ag system. J Appl Phys 97:113515. https://doi.org/10.1063/1.1906286 De Wilde J, Froyen L, Witusiewicz VT, Hecht U (2005) Two-phase planar and regular lamellar coupled growth along the univariant eutectic reaction in ternary alloys: An analytical approach and application to the Al–Cu–Ag system. J Appl Phys 97:113515. https://​doi.​org/​10.​1063/​1.​1906286
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Zurück zum Zitat Smithells CJ (1984) Metals reference book. Butterworth, London. Chap. 14, pp 1–14 and Chap. 19, pp 1–16 Smithells CJ (1984) Metals reference book. Butterworth, London. Chap. 14, pp 1–14 and Chap. 19, pp 1–16
Metadaten
Titel
Magnetic and compressive properties of ternary Ni–Fe–Ti eutectic alloy processed by electromagnetic levitation technique
verfasst von
X. W. Li
B. W. Wu
Y. Ruan
B. Wei
Publikationsdatum
22.06.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 27/2021
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-021-06258-6

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