The coupled zone of rapidly solidified AlSi alloys in laser treatment

Laser-melted tracks were produced on AlSi samples containing between 15.5 and 26 wt% Si with the resultant solidification rates being measured by taking a longitudinal section through the centre of the laser trace. The Al-rich boundary of the coupled zone, i.e.the growth rate-concentration limit at which the transition from fibrous AlSi eutectic to α-Al dendrites plus interdendritic eutectic takes place, has been experimentally determined for concentrations of Si varying from 15.5 to 20 wt%. Supposing that the growing structure, for a given growth rate, is the one having the higher growth temperature, good agreement is found with the more recent microstructural growth models when kinetic effects are taken into account. For concentrations of Si higher than 20 wt%, primary Si crystals imbedded in equiaxed eutectic grains are observed which replace columnar eutectic and dendritic growth. Des traces laser ont été produites sur des alliages AlSi dont la teneur en Si était comprise entre 15.5 et 26% en poids. La vitesse de solidification locale a pu être mesurée sur des coupes longitudinales dans le centre de la trace. La limite de la zone couplée (frontière où a lieu la transition entre une structure eutectique AlSi fibreuse et une structure dendritique α-Al contenant de l'eutectique interdendritique) a été déterminée expérimentalement pour des concentrations en Si comprises entre 15.5 et 20% en poids. En supposant que la structure qui croît est celle qui possède la température de solidification la plus élevée pour une vitesse donnée et en utilisant les modèles de solidification les plus récents qui tiennent compte des effets cinétiques, une bonne correspondence est observée entre les résultats expérimentaux et les calculs théoriques. Pour des concentrations de Si supérieures à 20% en poids la croissance colonnaire de l'eutectique et des dendrites est remplacée par la formation des particules de Si primaire inclues dans une matrice constituée d'eutectique equiaxe. An binären AlSi Legierungen mit Si Gehalten zwischen 15.5 und 26 Gew% wurden Laserumschmelzversuche durchgeführt. Die lokalen Erstarrungsgeschwindigkeiten wurden in longitudinalen Schliffen durch die Mitte der Laserspur bestimmt. Aus den beobachteten Übergängen zwischen AlSi Euektikum und primären α-Al Dendriten mit interdendritischem Eutektikum wurde der Konzentrationsbereich diffusionsgekoppelten Wachstums auf der Al-reichen Seite des Phasendiagrammes experimentell bestimmt. Modellrechnungen a