Synchrotron tomographic quantification of the influence of Zn concentration on dendritic growth in Mg-Zn alloys
Synchrotron tomographic quantification of the influence of Zn concentration on dendritic growth in Mg-Zn alloys
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同步加速器断层扫描量化 Zn 浓度对 Mg-Zn 合金中枝晶生长的影响
DOI：
10.1016/j.actamat.2018.06.026
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发表时间：
2018-09
期刊：
影响因子：
9.4
通讯作者：
Peter D. Lee
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sansan Shuai;Enyu Guo;Jiang Wang;A.B. Phillion;Tao Jing;Zhongming Ren;Peter D. Lee
利用同步辐射X射线断层扫描技术研究了Mg-Zn合金凝固过程中枝晶组织随Zn浓度的变化规律。我们发现，增加Zn含量从25重量%至50重量%的原因枝晶取向转变（DOT）从六倍雪花结构的超支化形态，然后回到六倍结构。这种转变是由于在Zn浓度的增加所造成的固-液界面能的各向异性的变化。此外，doublon，triplon和quaduplon尖端分裂机制被证明是活跃的Mg-38重量%的Zn合金，创建一个超支化结构。使用同步辐射断层扫描数据集，我们量化，为第一次，这些合金的凝固过程中的晶粒结构的演变，包括枝晶尖端速度在糊状区，固体分数，和比表面积。结果也与现有的模型进行了比较。结果表明，在hcp系统中的枝晶图案形成的复杂性，提供关键的输入数据的微观结构模型用于集成计算材料工程的镁合金。
Dendritic microstructural evolution during the solidification of Mg-Zn alloys was investigated as a function of Zn concentration usingin situsynchrotron X-ray tomography. We reveal that increasing Zn content from 25 wt% to 50 wt% causes a Dendrite Orientation Transition (DOT) from a six-fold snow-flake structure to a hyper-branched morphology and then back to a six-fold structure. This transition was attributed to changes in the anisotropy of the solid-liquid interfacial energy caused by the increase in Zn concentration. Further, doublon, triplon and quadruplon tip splitting mechanisms were shown to be active in the Mg-38 wt%Zn alloy, creating a hyper-branched structure. Using the synchrotron tomography datasets, we quantify, for the first time, the evolution of grain structures during the solidification of these alloys, including dendrite tip velocity in the mushy zone, solid fraction, and specific surface area. The results are also compared to existing models. The results demonstrate the complexity in dendritic pattern formation in hcp systems, providing critical input data for the microstructural models used for integrated computational materials engineering of Mg alloys.
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DOI：
10.1016/j.msea.2003.10.139
发表时间：
2004-07
影响因子：
6.4
作者：
A. Mullis;K. Dragnevski;R. Cochrane
通讯作者：
A. Mullis;K. Dragnevski;R. Cochrane
DOI：
10.1016/b978-0-12-819418-8.00007-3
发表时间：
2021
期刊：
An Introduction to Metallic Glasses and Amorphous Metals
影响因子：
--
作者：
Z. Stachurski;Gan Wang;X. Tan
通讯作者：
Z. Stachurski;Gan Wang;X. Tan
DOI：
10.1007/s11661-007-9449-2
发表时间：
2008-02
期刊：
Metallurgical and Materials Transactions A
影响因子：
--
作者：
G. Reinhart;A. Buffet;H. Nguyen-Thi;B. Billia;H. Jung;N. Mangelinck-Noël;N. Bergeon;Thomas Schenk-Thomas
通讯作者：
G. Reinhart;A. Buffet;H. Nguyen-Thi;B. Billia;H. Jung;N. Mangelinck-Noël;N. Bergeon;Thomas Schenk-Thomas
DOI：
10.31399/asm.tb.pdub.t53420429
发表时间：
2004
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
D. Stefanescu
通讯作者：
D. Stefanescu
不同溶质添加量对铸造二元镁合金枝晶形貌和取向选择的影响
影响因子：
9.4
作者：
M. Yang;S.-M. Xiong;Z. Guo
通讯作者：
Z. Guo