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• W2022503444 abstract "The Jackson and Hunt theory of eutectic growth is modified in order to get a better understanding of the physical mechanisms driving the solidification process. The density difference between the eutectic phases is taken into account when calculating the diffusion field, and the isothermal interface coupling condition is replaced by an equilibrium criterion for the three-phase junction. Although the problem can be solved in the general case, a simpler solution is derived for the case of nearly isothermal interface, which differs from that of Jackson and Hunt only by a corrective factor reflecting the density differences between the phases, the correction being quite large in the case of cast iron. The volume fractions of the eutectic phases are shown to be adjusted by the movement of the three-phase junctions. The boundary layer composition, which depends on this mechanism, is shown to be responsible for the well-known occurrence of austenite halos surrounding the primary graphites in cast iron. The curvature undercooling is written as the ratio of the volumetric interface energy contained in the eutectic microstructure to an average volumetric entropy of melting, which allows a quantitative evaluation of the effect of an anistropy in the α/β interface energy. Reliable values of the relevant physical constants are provided for several important eutectic alloys. Le modèle théorique de croissance eutectique proposépar Jackson et Hunt est modifiédans le but de permettre une meilleure compréhension des mécanismes controˆlant la croissance. La différence de densitépouvant exister entre les phases eutectiques est prise en compte dans le calcul du champ de diffusion, et l'hypothèse d'une interface isotherme est remplacée par une condition décrivant l'équilibre mécanique des jonctions α−β-1. Bien que le problème puisse de cette manièreêtre résolu dans le cas général, une solution simple est proposée pour le cas oùl'ínterface peuteˆtre considérée comme quasi-isotherme. La solution obtenue ne diffère de celle de Jackson et Hunt que par un facteur correctif reflétant la différence de densitéentre les phases, cette correctionétant très importante dans le cas des fontes grises. On montre que les fractions volumiques des phases sont ajustées par le mouvement des jonctions α−β-1, qui régulentégalement la composition de la couche limite. Ce mécanisme permet d'expliquer le phénomène bien connu de la formation de halos d'austénite autour des graphites primaires dans les fontes. On montre que le terme de surfusion de courbure peut s'écrire comme le rapport entre l'énergie de surface contenue dans une unitéde volume de la microstructure formée et une entropie de fusion volumique moyenne. On peut de cette manièreétudier quantitativement l'effet d'une anisotropie de l'énergie de surface entre les phases solides. Un ensemble de valeurs fiables est déterminépour les constantes physiques de plusieurs alliages eutectiques importants. Jacksons und Hunts Theorieüber das eutektische Wachstum wird abgeändert, um die physikalischen Mechanismen, die die Erstarrung kontrollieren, besser zu verstehen. Die unterschiedliche Dichte der eutektischen Phasen wird beim Berechnen der Diffusionszone berücksichtigt, und die Annahme einer isothermen Phasengrenze wird durch ein Kriterium ersetzt, dass das mechanische Gleichgewicht am Tripelpunkt beschreibt. Obwohl das problem in allgemeinen auf diese Weise gelöst werden kann, wird eine einfache Lösung abgeleitet unter Annahme, dass die Phasengrenze quasi-isotherm ist. Sie unterscheidet sich im Vergleich zu Jackson und Hunt nur durch einen Korrekturfaktor, der die unterschiedlichen Dichten der Phasen widerspiegelt. Für graues Gusseisen ist diese Korrektur sehr gross. Durch die Verschiebung des Tripelpunktes wird der Volumenanteil der eutektischen Phasen angepasst und die Zusammensetzung der Grenzschickt gesteuert. Dieser Mechanismus erklärt das Entstehen der bekannten Austenit-Halos am Primärgraphit in Gusseisen. Die Krümmungsunterkühlung kann als Volumenverhältnis der in der eutektischen Mikrostruktur enthaltenen Grenzflächenenergie und der Schmelzentropie geschrieben werden. Damit lässt sich quantitativ abschätzen, wie gross der Einfluss der Anisotropie der α/β Grenzflächenenergie ist. Verlässliche Werte der physikalischen Konstanten von mehrenen wichtigen eutektischen Legierung werden bestimmt." @default.
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