Equilibrium and metastable solidification in Ti-Al-Nb and Al-Ni systems [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Olga Shuleshova

Equilibrium and metastable solidi cationin Ti-Al-Nb and Al-Ni systemsDissertationzur Erlangung des akademischen GradesDoktor der Naturwissenschaftenvorgelegt vonOlga Shuleshovageboren am 21. April 1980 in DneprodzerzhinskTechnische Universit at Dresden2009Gutachter: Prof. Dr. Bernd BuchnerProf. Dr. Dieter HerlachTag der mundlic hen Prufu ng: June 1, 2010ContentsIntroduction 11 Principles of solidi cation 51.1 Thermodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.1.1 Phase diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2 The nucleation threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.2.1 Surface energy of crystalline solid . . . . . . . . . . . . 111.3 Solidi cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.3.1 Free dendritic growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.3.2 Attachment kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.3.3 Solute trapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Experimental 192.1 Levitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.1.1 The electromagnetic levitation method . . . . . . . . . 202.1.2 Non-contact observations of solidi cation processes . . 222.1.3 In situ structural analysis with synchrotronradiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.2 Alloy preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.3 Sample characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.3.