Motion of equiaxed grains during directional solidification

under static magnetic field

حرکت دانه های هم محور در حین انجماد جهت دار تحت میدان مغناطیسی استاتیک

ABSTRACT

The in situ and real time observations of the equiaxed grain motion during directional solidification of Al–۱۰ wt% Cu under static magnetic field has been carried out by means of synchrotron X-ray radiography. It was observed that equiaxed grains moved approximately along the direction perpendicular to both the imposed magnetic field and the temperature gradient. Based on the radiographs, the motion of the solid grains was analyzed for various temperature gradients, and it was shown that the trajectories were imposed by the combination of the Thermo-Electric Magnetic forces, induced by the coupling of thermo-electric currents with the permanent magnetic field and the gravity force.

The variations of the velocities and sizes of grains during the equiaxed growth under static magnetic field were measured and compared to a simple analytical model for the Thermo-Electric Magnetic forces and the Stokes law. A good agreement was achieved for the deviation angle as a function of the grain diameter, while a large discrepancy was observed for the velocity intensity when the dimensions of the equiaxed grains increased. In the latter case, it was shown that the corrections for both sample confinement and grain morphology were mandatory to explain the very low values of grain velocities.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

در این تحقیق مشاهدات زمانی و در محل حرکت دانه های هم محور در حین انجماد جهت دار آلیاژ Al- 10wt% Cu را تحت میدان مغناطیسی استاتیکی انجام شده توسط ابزار رادیوگرافی سنکروترون اشعه X انجام شد. در این تحقیق دیده شد که دانه های هم محور تقریباً در طول جهتی عمود بر هر دو مورد میدان مغناطیسی و گرادیان دمایی حرکت می کنند. بر اساس داده های رادیوگرافی حرکت دانه های جامد در گرادیان-های دمایی مختلف مورد آنالیز قرار گرفت و نشان داده شد در مورد این مدارها نیرو توسط ترکیبی از سه نیروی ترمو-الکتریک- مغناطیسی اعمال شد، عمل القای جریان توسط کوپل شدن جریان های ترمو- الکتریک با یک میدان مغناطیسی دائمی و نیروی ثقلی انجام شد.

تغییرات سرعت و اندازه دانه ها در حین رشد هم محور دانه ها تحت میدان مغناطیسی استاتیکی اندازه گیری شد و با یک مدل تحلیلی ساده برای نیروهای مغناطیسی ترمو- الکتریک و قانون استوک مقایسه شد. در این تحقیق توافق خوبی برای تغییرات زاویه به عنوان تابعی از قطر دانه ها بدست آمد، در حالی که اختلاف زیادی در مورد شدت سرعت در زمانی که ابعاد دانه های هم محور افزایش پیدا کرد مشاهده شد. در مورد دوم، مشاهده شد که تصحیحاتی برای مقادیر بسیار کمی از سرعت های دانه ها در هر دو مورد مورفولوژی دانه ها و سلول ها محبوس شده ساده ازائه شد که به صورت اجباری اعمال شده بودند.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.