Effects of magnetically damped convection during the controlled solidification of metals and alloys

The role of natural and damped convection during the thermally controlled solidification of tin and aluminium alloys in a toroidal mould was studied. The damped convection was caused by a stationary and uniform magnetic field parallel to the gravity field. Temperature measurements made it possible to follow both the evolution of the solidification front and that of the temperature distribution inside the bulk liquid with time. These experiments were performed from various degrees of superheat, in the absence and presence of a magnetic field. A discussion is presented relating the crystallographical findings to the temperature field patterns. On étudie le rôle des convections naturelle et amortie durant la solidification controlée de l'étain et d'alliages d'aluminium dans un moule toroîdal. La convection amortie est provoquée par un champ magnétique uniforme, stationnaire et parallèle au champ de gravité. Des mesures thermiques ont permis de suivre l'évolution des distributions de température dans le temps. Ces expériences ont été conduites pour différentes valeurs de la surchauffe, en absence et en présence de champ magnétique. Une discussion, reliant les résultats cristallographiques aux topographies des champs de température, est présentée. Die Rolle der natürlichen gedämpften Konvektion bei der temperaturbedingten Erstarrung von Zinn- und Aluminiumlegierungen in einer torusförmigen Gieβform wurde untersucht. Die Dämpfung wurde durch ein stationäres und gleichmäβiges Magnetfeld (parallel zum Gravitationsfeld) bewirkt. Mit den Temperaturmessungen konnten sowohl der Erstarrungsverlauf als auch die zeitabhängige Temperaturverteilung in der Schmelze beobachtet werden. Diese Versuche wurden bei verschiedenen Überhitzungen mit und ohne Magnetfeld durchgeführt. Die kristallographischen Einflüsse auf die Gestalt des Temperaturfeldes werden diskutiert. Иccлeдoвaлacь Poль ecтecтвeннoй и зaтyчaющeй MГД-кoнвeкции в пPoцecce PeгyлиPyeмoгo зaтвePдeвaния cплaвoв oлoвa и aлюминия в тoPoидaльнoм кaнaлe. Пoдaвлeниe кoнвeкции ocyщecтвлялocь нaлoжeниeм cтaциoнaPнoгo и oднoPoднoгo мaгнитнoгo пoля, oPиeнтиPoвaннoгo пaPaллeльнo пoлю cил тяжecти. ИзмePeния тeмпePaтyP пoзвoлили пPocлeдить кaк зa пPoдвижeниeм фPoнтa зaтвePдeвaния, тaк и зa вPeмeнным измeнeниeм PacпPeдeлeния тeмпePaтyP в oбьeмe Pacплaвa. ЭкcпePимeнты пPoвoдилиcь пPи Paзличныч cтeпeняч пePeгPeвa Pacппaвa c мaгнитным пoлeм и бeз нeгo. ПPoвeдeнo oбcyждeниe Peзyльтaтoв кPиcтaллoгPaфичecкoй диaгиocтики тeмпePaтyPныч пo