Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 9/2009

01.09.2009

Solidification of Al-Sn-Cu Based Immiscible Alloys under Intense Shearing

verfasst von: H. R. Kotadia, E. Doernberg, J. B. Patel, Z. Fan, R. Schmid-Fetzer

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 9/2009

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

The growing importance of Al-Sn based alloys as materials for engineering applications necessitates the development of uniform microstructures with improved performance. Guided by the recently thermodynamically assessed Al-Sn-Cu system, two model immiscible alloys, Al-45Sn-10Cu and Al-20Sn-10Cu, were selected to investigate the effects of intensive melt shearing provided by the novel melt conditioning by advanced shear technology (MCAST) unit on the uniform dispersion of the soft Sn phase in a hard Al matrix. Our experimental results have confirmed that intensive melt shearing is an effective way to achieve fine and uniform dispersion of the soft phase without macro-demixing, and that such dispersed microstructure can be further refined in alloys with precipitation of the primary Al phase prior to the demixing reaction. In addition, it was found that melt shearing at 200 rpm and 60 seconds will be adequate to produce fine and uniform dispersion of the Sn phase, and that higher shearing speed and prolonged shearing time can only achieve minor further refinement.

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 L. Ratke and S. Diefenbach: Mater. Sci. Eng. R, 1995, vol. 15R, pp. 263–347.CrossRef L. Ratke and S. Diefenbach: Mater. Sci. Eng. R, 1995, vol. 15R, pp. 263–347.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Immiscible Liquid Metals and Organic (Proc. Immiscible Alloys, Physikzentrum, Bad Honnef, 1992), L. Ratke, ed., DGM Informationsgesellschaft mbH, Oberursel, Germany, 1993, pp. 199–258 and 261–310. Immiscible Liquid Metals and Organic (Proc. Immiscible Alloys, Physikzentrum, Bad Honnef, 1992), L. Ratke, ed., DGM Informationsgesellschaft mbH, Oberursel, Germany, 1993, pp. 199–258 and 261–310.
3.
Zurück zum Zitat Aluminum and Aluminum Alloys, J.R. Davish, ed., ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 1993, 93 pp. Aluminum and Aluminum Alloys, J.R. Davish, ed., ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 1993, 93 pp.
4.
Zurück zum Zitat C.J. Kong, P.D. Brown, S.J. Harris, and D.G. McCartney: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 403A, pp. 205–14. C.J. Kong, P.D. Brown, S.J. Harris, and D.G. McCartney: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 403A, pp. 205–14.
5.
Zurück zum Zitat L. Ratke, G. Korekt, and S. Drees: ESA Symposium Processing on ‘Space Station Utilisation,’ ESOC, Darmstadt, Germany, Sept. 30–Oct. 2, 1996, pp. 247–51. L. Ratke, G. Korekt, and S. Drees: ESA Symposium Processing on ‘Space Station Utilisation,’ ESOC, Darmstadt, Germany, Sept. 30–Oct. 2, 1996, pp. 247–51.
6.
7.
Zurück zum Zitat H.R. Kotadia, J.B. Patel, Z. Fan, E. Doernberg, and R. Schmid-Fetzer: Solid State Phenomena, 2008, vols. 141–143, pp. 529–34.CrossRef H.R. Kotadia, J.B. Patel, Z. Fan, E. Doernberg, and R. Schmid-Fetzer: Solid State Phenomena, 2008, vols. 141–143, pp. 529–34.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat H.R. Kotadia, J.B. Patel, Z. Fan, E. Doernberg, and R. Schmid-Fetzer: Aluminium Alloys: Fabrication, Characterization and Applications II 2009, San Francisco, CA, 2009, W. Yin, S.K. Das, and Z. Long, eds., TMS, Warrendale, PA, 2009, pp. 81–86. H.R. Kotadia, J.B. Patel, Z. Fan, E. Doernberg, and R. Schmid-Fetzer: Aluminium Alloys: Fabrication, Characterization and Applications II 2009, San Francisco, CA, 2009, W. Yin, S.K. Das, and Z. Long, eds., TMS, Warrendale, PA, 2009, pp. 81–86.
9.
Zurück zum Zitat L. Yuan, L. Yan-Xiang, G. Jing-Jie, J. Jun, S. Yan-Qing, and D. Hong-Sheng: Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2002, vol. 12, pp. 357–65. L. Yuan, L. Yan-Xiang, G. Jing-Jie, J. Jun, S. Yan-Qing, and D. Hong-Sheng: Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2002, vol. 12, pp. 357–65.
10.
Zurück zum Zitat J. Shima, H. Leeb, H.P. Haa, Y.W. Choa, and E. Yoonc: J. Alloys Compd., 2001, vol. 327, pp. 270–74.CrossRef J. Shima, H. Leeb, H.P. Haa, Y.W. Choa, and E. Yoonc: J. Alloys Compd., 2001, vol. 327, pp. 270–74.CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat N. Wang and B. Wei: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 345A, pp. 145–54. N. Wang and B. Wei: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 345A, pp. 145–54.
13.
Zurück zum Zitat H.X. Peng and Z. Fan: J. Mater. Sci. Lett., 2001, vol. 20, pp. 1769–71.CrossRef H.X. Peng and Z. Fan: J. Mater. Sci. Lett., 2001, vol. 20, pp. 1769–71.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Z. Fan, M.J. Bevis, and S. Ji: PCT Patent WO 01/21343 A1, 1999. Z. Fan, M.J. Bevis, and S. Ji: PCT Patent WO 01/21343 A1, 1999.
15.
Zurück zum Zitat D. Mirkovic, J. Groebner, and R. Schmid-Fetzer: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 487A, pp. 456–67. D. Mirkovic, J. Groebner, and R. Schmid-Fetzer: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 487A, pp. 456–67.
16.
Zurück zum Zitat D. Mirkovic, J. Groebner, and R. Schmid-Fetzer: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 5214–22.CrossRef D. Mirkovic, J. Groebner, and R. Schmid-Fetzer: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 5214–22.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat H.L. Lukas, S.G. Freis, and B. Sundman: Computational Thermodynamics—The Calphad Method, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, 2007. H.L. Lukas, S.G. Freis, and B. Sundman: Computational Thermodynamics—The Calphad Method, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, 2007.
18.
Zurück zum Zitat PANDAT TM Software for Multiplecomponent Phase Diagram Calculation, Computherm LLC, Madison, WI. PANDAT TM Software for Multiplecomponent Phase Diagram Calculation, Computherm LLC, Madison, WI.
19.
Zurück zum Zitat H. Tang, L.C. Wrobel, and Z. Fan: Comp. Mater. Sci., 2004, vol. 29, pp. 103–18.CrossRef H. Tang, L.C. Wrobel, and Z. Fan: Comp. Mater. Sci., 2004, vol. 29, pp. 103–18.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat H. Tang, L.C. Wrobel, and Z. Fan: Mater. Design, 2006, vol. 27, pp. 1065–75.CrossRef H. Tang, L.C. Wrobel, and Z. Fan: Mater. Design, 2006, vol. 27, pp. 1065–75.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat H. Tang and L.C. Wrobel: Int. J. Eng. Sci., 2005, vol. 43, pp. 1234–56.CrossRef H. Tang and L.C. Wrobel: Int. J. Eng. Sci., 2005, vol. 43, pp. 1234–56.CrossRef
22.
23.
24.
Zurück zum Zitat Z. Fan: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vols. 413A–414A, pp. 72–78. Z. Fan: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vols. 413A–414A, pp. 72–78.
25.
Zurück zum Zitat P.A. Karnezis, G. Durrant, and B. Cantor: Mater. Characterization, 1998, vol. 40, pp. 97–109.CrossRef P.A. Karnezis, G. Durrant, and B. Cantor: Mater. Characterization, 1998, vol. 40, pp. 97–109.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat A. Munitz and R. Abbaschian: Mater. Trans. A, 1996, vol. 27A, pp. 4049–59.CrossRef A. Munitz and R. Abbaschian: Mater. Trans. A, 1996, vol. 27A, pp. 4049–59.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat M.B. Robinson, D. Li, T.J. Rathz, and G. Williams: J. Mater. Sci., 1999, vol. 34, pp. 3747–53.CrossRef M.B. Robinson, D. Li, T.J. Rathz, and G. Williams: J. Mater. Sci., 1999, vol. 34, pp. 3747–53.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat S. Curiotto, N.H. Pryds, E. Johnson, and L. Battezzati: Mater. Trans. A, 2006, vol. 37A, pp. 2361–68.CrossRef S. Curiotto, N.H. Pryds, E. Johnson, and L. Battezzati: Mater. Trans. A, 2006, vol. 37A, pp. 2361–68.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Z. Fan, S. Ji, and J. Zhang: Mater. Sci. Technol., 2001, vol. 17, pp. 837–42.CrossRef Z. Fan, S. Ji, and J. Zhang: Mater. Sci. Technol., 2001, vol. 17, pp. 837–42.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat V.G. Levich: Physicochemical Hydrodynamics, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1962. V.G. Levich: Physicochemical Hydrodynamics, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1962.
32.
33.
Zurück zum Zitat A. Rogers: Statistical Analysis of Spatial Distribution—The Quadrant Method, 3rd ed., Pion, London, 1974. A. Rogers: Statistical Analysis of Spatial Distribution—The Quadrant Method, 3rd ed., Pion, London, 1974.
Metadaten
Titel
Solidification of Al-Sn-Cu Based Immiscible Alloys under Intense Shearing
verfasst von
H. R. Kotadia
E. Doernberg
J. B. Patel
Z. Fan
R. Schmid-Fetzer
Publikationsdatum
01.09.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 9/2009
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-009-9918-x

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2009

Metallurgical and Materials Transactions A 9/2009 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.