Domain of oscillatory growth in directional solidification of dilute binary alloys

Abstract

The oscillatory growth of a dilute binary alloy has recently been described by a nonlinear oscillator equation that applies to small temperature gradients and large growth velocities in the setup of directional solidification. Based on a one-dimensional stability analysis of stationary solutions of this equation, we explore in the present paper the complete region where the solidification front propagates in an oscillatory way. The boundary of this region is calculated exactly, and the nature of the oscillations is evaluated numerically in several segments of the region.

Формирование Регулярных Слоистых Структур При Твердотельных Фазовых Переходах С Изменением Концентрации

“…Бессонов, А.Л. Корженевский ряд новых аналитических результатов, описывающих динамику границ расплав-кристалл при НК разбавленных металлических сплавов [18][19][20][21][22][23][24][25].…”

Влияние Процессов Микросегрегации На Формирование Периодических Примесных Сверхструктур В Бинарных Сплавах

“…Принимая все это во внимание, наши предшествующие работы [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11] были посвящены разработке теории нестационарной динамики ФП типа быстрой направленной кристаллизации и расчетам параметров периодических пространственных примесных профилей, формирующихся в твердых сплавах-продуктах. В этой теории в первую очередь учитывалось, что в процессе создания таких периодических сверхструктур, ключевую роль играют подвижные атомы легирующего компонента.…”

Управление Примесной Микроструктурой, Сформированной При Неравновесном Фазовом Переходе В Разбавленном Трехкомпонентном Сплаве

“…Сравнительно недавно условия возникновения и периодическую пространственную зависимость профилей концентрации от значений термодинамических и кинетических параметров разбавленных бинарных сплавов удалось приближенно рассчитать аналитически, причем было получено близкое соответствие аналитических результатов с результатами численных расчетов [13][14][15][16][17][18][19][20][21][22]. Это относится как к описанию регулярных слоистых примесных структур, формирующихся при быстрой направленной кристаллизации [13][14][15][16][17][18][19][20][21], так и к подобным структурам, возникающим при твердотельных фазовых переходах [22].…”

“…Сравнительно недавно условия возникновения и периодическую пространственную зависимость профилей концентрации от значений термодинамических и кинетических параметров разбавленных бинарных сплавов удалось приближенно рассчитать аналитически, причем было получено близкое соответствие аналитических результатов с результатами численных расчетов [13][14][15][16][17][18][19][20][21][22]. Это относится как к описанию регулярных слоистых примесных структур, формирующихся при быстрой направленной кристаллизации [13][14][15][16][17][18][19][20][21], так и к подобным структурам, возникающим при твердотельных фазовых переходах [22]. В настоящей статье на примере трехкомпонентного разбавленного сплава мы покажем, что обобщение предложенного в [13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] метода позволяет путем выполнения весьма громоздких, но в принципе несложных расчетов найти аналитически параметры периодических слоистых примесных структур в многокомпонентных сплавах-продуктах в зависимости от термодинамических и кинетических свойств исходного сплава, а также заданной величины подвижного градиента температуры.…”

“…Это относится как к описанию регулярных слоистых примесных структур, формирующихся при быстрой направленной кристаллизации [13][14][15][16][17][18][19][20][21], так и к подобным структурам, возникающим при твердотельных фазовых переходах [22]. В настоящей статье на примере трехкомпонентного разбавленного сплава мы покажем, что обобщение предложенного в [13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] метода позволяет путем выполнения весьма громоздких, но в принципе несложных расчетов найти аналитически параметры периодических слоистых примесных структур в многокомпонентных сплавах-продуктах в зависимости от термодинамических и кинетических свойств исходного сплава, а также заданной величины подвижного градиента температуры. В частности, мы определили в явном виде зависимости формирующихся профилей концентрации обеих легирующих компонент от их энергии взаимодействия, отношения коэффициентов диффузии и коэффициентов распределения примеси.…”