Математична модель формування двофазної зони виливка із алюмінієвого сплаву евтектичного складу, що твердне при наростаючому газовому тиску
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.2019.01.08Ключові слова:
математична модель, теплоперенос, масоперенос, фільтрація, усадка, алюмінієвий сплав, евтектикаАнотація
Аналіз теплових полів дозволяє отримати достовірну інформацію про розташування теплових вузлів, областей з недостатньою або надмірною динамікою затвердіння, але при цьому розрахунок усадкової раковини та макрошпаристості проводиться на підставі критеріальних оцінок. Шпаристість є одним з основних дефектів виливків, що призводить до зниження механічних властивостей. Даний дефект виникає в результаті недостатнього або утрудненого живлення двофазної зони, тому актуальною проблемою є розробка математичних моделей формування двофазної зони виливків, що тверднуть в умовах наростаючого газового тиску, зокрема виливків із алюмінієвих сплавів евтектичного складу, що є одними з найпоширеніших для виготовлення фасонного литва.
Запропонована математична модель живлення двофазної зони металевих виливків, що твердіють під впливом регульованого газового тиску базується на термодинамічній клітинно-автоматній математичній моделі для опису металургійних процесів з фазовими переходами, що забезпечує коректний облік зміни термодинамічних характеристик металів при затвердінні. Модель живлення двофазної зони дозволяє забезпечити коректне врахування регульованого газового тиску в системі виливок-форма й може бути масштабована на двомірний, тривимірний простір. Наведені результати моделювання процесу живлення двохфазної зони виливку з алюмінієвого сплаву евтектичного складу. Отримані залежності кількості рідкої фази в локальних об’ємах в двофазній зоні.
Посилання
Selivyorstova T., Mikhalyov A. Analysis of Prediction Mathematical Models of Shrinkage Defects in Castings // 2018 IEEE First International Conference on System Analysis & Intelligent Computing (SAIC). (8-12 Oct. 2018). – Kiev, Ukraine: IEEE, 2018, Page(s):1 – 5/ DOI: 10.1109/SAIC.2018.8516811.
Seliverstov V.Yu. Tehnologiya gazodinamicheskogo vozdeystviya na rasplav v liteynoy forme – odin iz perspektivnyih sposobov povyisheniya kachestva metalla otlivok /V.Yu. Seliverstov // Suchasni problemy metalurhii. Naukovi pratsi. – 2007. – Tom 10. – S. 25 – 35.
Pat. 28858 Ukraina, MPK (2006) V22D 18/00. Sposib otrymannia vylyvkiv /Selivorstov V.Iu., Khrychykov V.Ie., Dotsenko Yu.V.; vlasnyk patentu Selivorstov V.Iu. – № 200708968; zaiavl. 03.08.2007; opubl. 25.12.2007, Biul. № 21.
Ch. Pequet, M. Rappaz, M. Gremaud Modeling of microporosity, macroporosity, and pipe-shrinkage formation during the solidification of alloys using a mushy-zone refinement method: Applications to aluminum alloys // Metallurgical and Materials Transactions A. July 2002, Volume 33, Issue 7, pp 2095–2106.
Mihaylovskaya T.V. Trehmernaya kletochno-avtomatnaya model protsessa zatverdevaniya metallov i splavov / T.V. Mihaylovskaya, A.I. Mihalev // Suchasni problemy metalurhii. Naukovi pratsi. 2006. – Tom 9. – S. 102 – 112.
Mihaylovskaya T.V. Primenenie kletochnyih avtomatov dlya matematicheskogo modelirovaniya fazovogo perehoda v evtekticheskih splavah / T.V. Mihaylovskaya // Sistemnyie tehnologii. Regionalnyiy mezhvuzovskiy sbornik nauchnyih trudov. 2007. – Vyipusk 5 (53). – S. 162 – 170.
Mihaylovskaya T.V., Mihalev A.I., Guda A.I. Issledovanie pravil kletochnyih avtomatov dlya modelirovaniya protsessov zatverdevaniya kvaziravnovesnyih binarnyih splavov // AAEKS, 2008, #2. s. 19 – 27.
