Solidification kinetics in undercooled pure iron and iron-boron alloys under different fluid flow conditions

  • Die Methode der elektromagnetischen Levitation wurde zum behälterfreien Unterkühlen und Erstarren von reinem Eisen und Eisen-Bor-Legierungen unterschiedlicher Konzentrationen (dendritisches und eutektisches Wachstum) verwendet. Experimente wurden unter verschiedenen konvektiven Bedingungen im Erdlabor, unter reduzierter Schwerkraft bei Parabelflugmissionen, sowie in starken Magnetfeldern durchgeführt, um die Wachstumsgeschwindigkeiten als Funktion der Unterkühlung zu messen. Dabei wurde die Propagation der Erstarrungsfront in situ mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beobachtet und erstmals auch unter Verwendung einer Infrarotkamera. Nicht nur die Wachstumskinetik, sondern auch die Morphologie unterliegt dem Einfluss der Konvektion und es konnten erstmals "gebogen" wachsende Dendriten in situ an schwebenden Metallschmelzen beobachtet werden. Zur Analyse der Messdaten wurde ein "Sharp Interface Model" verwendet, mit dem die Messergebnisse quantitativ reproduziert werden konnten.

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Metadaten
Author:Christian KarraschGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-48631
Referee:Dieter M. HerlachORCiDGND, Kurt WesterholtGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2016/05/18
Date of first Publication:2016/05/18
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:2016/01/28
Creating Corporation:Fakultät für Physik und Astronomie
Tag:Infrarotkamera
GND-Keyword:Unterkühlung; Erstarrung; Levitation; Dendrit; Konvektion
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gilt der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht