The effects of concentration and heating or cooling rate on the DTA curves of Al-Ce alloys

The crystallization of Al-Ce alloys was studied by DTA. The melting and freezing DTA curves of the investigated alloys exhibit two peaks, corresponding to the transformations of a high-purity phase and the eutectic phase, respectively. The peaks could be separated during both freezing and melting by changing the heating or cooling rate. The final temperature of the phase transformation is marked by the starting temperature of the second peak. A slight shoulder on the DTA peak, even on the opposite side to the maximum point, may correspond to the final temperature.The connection between the reaction time and the peak temperature for the sample was studied at different cooling and heating rates.It was concluded that a knowledge of the structure and composition of the studied system is necessary in the interpretation of the DTA curves.

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Zusammenfassung Die Kristallisation von Al-Ce-Legierungen wurde mittels DTA untersucht. Die Schmelz- und Erstarrungs-DTA-Kurven der geprüften Legierungen weisen zwei Peaks auf, welche der Umwandlung einer Phase hohen Reinheitsgrades, bzw. der eutektischen Phase entsprechen. Die Peaks konnten sowohl während des Erstarrens als auch während des Schmelzens durch Änderung der Aufheiz- oder Abkühlgeschwindigkeit getrennt werden. Die Endtemperatur der Phasenumwandlung wird durch die Anfangstemperatur des zweiten Peaks angedeutet. Eine kleine Schulter des DTA-Peaks, selbst an der entgegengesetzten Seite des Maximums, kann der Endtemperatur entsprechen.Der Zusammenhang zwischen der Reaktionszeit und der Peak-Temperatur der Probe wurde bei verschiedenen Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten untersucht.Es wurde gefolgert, daß bei der Deutung von DTA-Kurven die Kenntnis der Struktur und Zusammensetzung des untersuchten Systems nötig ist.

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Résumé La cristallisation d'alliages Al-Ce a été étudiée par ATD. Deux pics apparaissent sur les courbes ATD lors de la fusion et de la cristallisation des alliages étudiés. L'un est dû à la transformation de la phase de haute pureté et l'autre à la phase eutectiques. Les pics peuvent être séparés en changeant les vitesses de chauffage et de refroidissement, tant à la fusion qu'à la cristallisation. La température finale de la transformation de phase est marquée par la température initiale du second pic. Un faible épaulement du pic ATD, même du côté opposé au maximum, peut correspondre à la température finale.Le rapport entre la durée de la réaction et la température du pic a été étudié pour diverses vitesses de refroidissement et de chauffage.On en conclut que l'interprétation des courbes ATD exige de connaître la structure et la composition du système étudié.

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Paper presented at the Scientific Session on Thermal Analysis held at Balatonfüred, Hungary, on 14–16 October, 1976.

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The authors are grateful to Mrs. M. Laár for the excellent preparation of the alloys. Thanks are due to Miss K. Papp and Mr. J. Szeleczki for their help in the thermal analysis. We are also indebted to Mrs. M. Horváth for the metallographic work.