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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2016

01.01.2016

Precipitation of Non-Spherical Particles in Aluminum Alloys Part I: Generalization of the Kampmann–Wagner Numerical Model

verfasst von: Bjørn Holmedal, Elisa Osmundsen, Qiang Du

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2016

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Abstract

Particles precipitated during aging treatments often have non-spherical shapes, e.g., needles or plates, while in the classical Kampmann–Wagner Numerical (KWN) precipitation model, it is assumed that the particles are of spherical shape. This model is here generalized resulting in two correction factors accounting for the effects induced by the particles’ non-spherical shape on their growth kinetics. The first one is for the correction of the growth rate. It is derived from the approximate solution of the diffusion problem on spheroidal coordinate and verified by the three-dimensional numerical solutions for cuboid particles. The second factor is for the energetic correction due to the particle surface curvature. It is derived from chemical potential equality (or Gibbs energy minimization principle) at equilibrium for non-spherical particles and provides a correction factor for the Gibbs–Thomson effect. In the accompanying paper, the two correction factors are implemented into a multi-component KWN modeling framework, and the resulting improvements on the model’s predictive power are demonstrated.

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Metadaten
Titel
Precipitation of Non-Spherical Particles in Aluminum Alloys Part I: Generalization of the Kampmann–Wagner Numerical Model
verfasst von
Bjørn Holmedal
Elisa Osmundsen
Qiang Du
Publikationsdatum
01.01.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2016
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-015-3197-5

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