Determination of the Position and Velocity of the Solid-Liquid Interface During Directional Solidification of Metals based on Guided Ultrasonic Waves

유도초음파를 이용하여 금속의 방향성 고체화과정에서 고체-액체 경계면의 위치와 속도결정


Abstract

높은 온도에서 금속물질이 응고되는 동안에 물질의 구조는 결정성장속도비율에 따 라 크게 좌우된다. 유도초음파를 기초로 한 펄스-에코 초음파실험기술과 함께 고체-액체 경 계면의 위치와 속도를 실시간으로 측정할 수 있어 고체화되는 동안의 용광로 파라메터들을 조절하는데 사용될 수 있다. 실험은 Bridgman형의 용광로에서 CuMn-막대시료에 대하여 서로 다른 냉각비율로 수행되었다. 열적평형상태에서 경계면의 위치에 대한 측정분해능은 약10㎛이다.

Keywords

References

  1. Materials Science and Technology v.5 Solidification H.Muller-Krumbhaar;W.Kurz;R. W. Cahn(ed.);P. Haasen, E. J. Kramer(ed.)Weinheim(ed.)
  2. Rev. Lett. v.59 Study of solid-liquid interface during solidification, using ultrasonic waves K. Suzuki;A. Hikata;C. Elbaum
  3. Symp. on Materials and Fluid Sciences in Microgravity, ESA SP-295 Ultrasonic studies of solidification C. Elbaum, Proc.Ⅶth Europ.
  4. J. Crystal Growth v.79 Application of pulse-echo ultrasonics to locate the solid/liquid interface during solidification and melting R. L. Parker;J. R. Manning
  5. Rev.Sci. Instrum. v.63 Ultrasonic time-of-flight monitoring of the position of the liquid/solid interface during the Bridgman growth of germanium J. N. Carter;A. Lam;D. M. Schleich
  6. Experimental Methods for Microgravity Material Science Ultrasonic detection of solid-liquid interface in high temperature solidification experiments G. Zimmermann;A. Schievenbusch;W. Grill;M.Schmachtl;A. Lundstrom;M. Braun;R. A. Schiffman(ed.);J. B. Adrews(ed.)
  7. J. Acoust. Soc. Am. v.64 Elastic waves in rods and clad rods R. N. Thurston