ІНТЕГРОВАНИЙ ПЕРКОЛЯЦІЙНИЙ ПІДХІД ДО МОДЕЛЮВАННЯ МІЖДЕНДРИТНОГО ЖИВЛЕННЯ В УМОВАХ ЗАТВЕРДІННЯ ПІД ТИСКОМ

Анотація

У роботі розглянуто проблему міждендритного живлення на завершальній стадії затвердіння металів і сплавів в умовах зовнішнього тиску. Показано, що традиційні підходи до моделювання, які ґрунтуються лише на локальних параметрах рідкої фази та проникності mushy-зони, не повною мірою враховують втрату глобальної зв’язності рідинної мережі, що є критично важливим для опису дефектоутворення. Запропоновано інтегровану перколяційну модель міждендритного живлення, яка поєднує мікроструктурний опис дендритного каркаса, гідродинамічний підхід до фільтрації рідкої фази в пористому середовищі та перколяційний критерій збереження безперервного каналу живлення. Обґрунтовано, що саме втрата зв’язності рідинної мережі є одним із ключових механізмів переходу від ефективного підживлення до формування усадкової та газоусадкової пористості. Врахування зовнішнього тиску в межах моделі дає змогу точніше описати умови збереження міждендритного живлення та оцінити його вплив на завершальну стадію затвердіння. Запропонований підхід може бути використаний як теоретична основа для подальшого математичного моделювання дефектоутворення в литих металах і сплавах.