Кристаллизация алюминиевых сплавов, Компьютерное моделирование и прогноз микроструктуры, Монография, Добош Л.Ю., 2023

Кристаллизация алюминиевых сплавов, Компьютерное моделирование и прогноз микроструктуры, Монография, Добош Л.Ю., 2023.

   Многочисленные исследования кристаллизационных процессов алюминиевых сплавов связаны с их широким использованием в различных областях машиностроения. Прогноз качества изделий, получаемых из них, является одной из наиболее важных научно-технических задач на стыке теории и технологии литейного производства и примыкающей области металловедения алюминиевых сплавов.
В данной работе показан подход, применение которого позволяет выполнить компьютерное моделирование неравновесной кристаллизации многокомпонентных алюминиевых сплавов и прогнозирование на его основе параметров формирующейся микроструктуры. Разработанная модель и ее программная реализация позволяют моделировать процесс неравновесной кристаллизации многокомпонентных алюминиевых сплавов, выполнять оценку хода процесса выделения твердой фазы и прогноз параметров микроструктуры на этапе разработки литейной технологии. Это позволяет установить металлургические и технологические условия получения микроструктуры, обеспечивающей необходимые механические и эксплуатационные свойства литых заготовок, с целью оптимизации затрат временных, финансовых и организационно-технических ресурсов.




Формирование микроструктуры алюминиевых сплавов.
Формирование дендритной структуры является сложным процессом, управление которым дает возможность получения оптимальной микроструктуры с целью обеспечения необходимых литейных, механических и эксплуатационных свойств отливки. Расстояния между вторичными осями дендритов являются одним из наиболее важных параметров микроструктуры литого металла, поскольку от величины междуосных промежутков зависят размеры и расположение газовых и неметаллических включений, морфология газоусадочной микропористости, развитие дендритной ликвации и др.

Процесс формирования дендритной структуры, если ограничиться наиболее распространенными условиями объемной (равноосной) кристаллизации, происходит в два этапа [47]: свободный рост дендритов (продольный рост образующихся стволов и ветвей) сменяется (после смыкания дендритов) утолщением ранее сформировавшихся дендритных ветвей в процессе выделения твердой фазы. Этап продольного роста дендритных стволов в сочетании с начальным формированием дендритных ветвей является кратковременным, в связи с чем на данном этапе процесс коалесценции не получает развития. На втором этапе эволюции дендритной структуры происходит коалесценция («огрубление») и утолщение дендритных ветвей, в результате которой конечная величина вторичных междуосных промежутков λ2 значительно возрастает по сравнению с первоначальной (рис. 1.7).

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.
Глава 1. Кристаллизация алюминиевых сплавов и исследование их дендритной структуры.
1.1. Литейные алюминиевые сплавы.
1.2. Перераспределение компонентов между фазами при кристаллизации алюминиевых сплавов.
1.2.1. Равновесный темп выделения первичной твердой фазы.
1.2.2. Диффузионные процессы при неравновесном выделении первичной твердой фазы.
1.3. Формирование микроструктуры алюминиевых сплавов.
1.3.1. Статистические модели для расчета параметров дендритной структуры.
1.3.2. Численные и аналитические модели для расчета вторичных междуосных промежутков дендритов.
1.3.3. Формирование эвтектической структуры.
1.4. Компьютерный анализ процесса формирования дендритной структуры.
1.4.1. Информационное обеспечение моделирования.
1.4.2. Параметризация моделей кристаллизации многокомпонентных сплавов.
1.5. Постановка цели и задач исследования.
Глава 2. Математическое моделирование процессов кристаллизации отливок.
2.1. Выбор сплавов для исследования.
2.2. Постановка и решение мезомасштабной кристаллизационной задачи.
2.2.1. Тепловая задача.
2.2.2. Выделение первичного твердого раствора.
2.2.3. Выделение эвтектической твердой фазы.
2.2.4. Формирование дендритной структуры.
2.2.5. Формирование эвтектической структуры.
2.3. Программное обеспечение компьютерного моделирования.
2.4. Информационное обеспечение компьютерного моделирования.
2.5. Методика проведения экспериментов.
2.5.1. Заливка и металлографический анализ структуры образцов.
2.5.2. Оценка условий затвердевания литых образцов.
Глава 3. Темп выделения первичной твердой фазы при неравновесной кристаллизации алюминиевых сплавов.
3.1. Постановка задачи.
3.2. Влияние легирующих компонентов на равновесный темп выделения твердой фазы.
3.3. Численное моделирование неравновесного хода кристаллизации.
3.4. Влияние условий кристаллизации на соотношение структурных составляющих.
3.5. Экспериментальная оценка результатов численного расчета.
Глава 4. Изменение состава жидкой фазы в условиях подавления диффузии в твердой фазе.
4.1. Постановка задачи.
4.2. Кристаллизация двойных сплавов.
4.3. Кристаллизация тройных сплавов.
4.3.1. Этап выделения твердого раствора.
4.3.2. Этап выделения эвтектики.
4.4. Оценка адекватности численного анализа изменения состава жидкой фазы.
Глава 5. Параметры микроструктуры, формирующейся в процессе кристаллизации алюминиевых сплавов.
5.1. Расчет параметров микроструктуры.
5.2. Сопоставление расчетных и экспериментальных значений величины междуосных промежутков дендритов.
5.3. Комплексное влияние различных факторов на процесс кристаллизации и параметры микроструктуры.
5.4. Междуосные промежутки дендритов в двойных и тройных сплавах.
5.5. Экспериментальная оценка параметров дендритной и эвтектической структуры.
5.6. Локальная неоднородность микроструктуры сплавов.
Глава 6. Технологический анализ хода неравновесной кристаллизации и формирования микроструктуры литых заготовок.
6.1. Прогнозирование хода кристаллизации и микроструктуры отливок.
6.2. Диагностика процесса питания отливок.
Заключение.
Список литературы.
Приложение А.
Приложение Б.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Кристаллизация алюминиевых сплавов, Компьютерное моделирование и прогноз микроструктуры, Монография, Добош Л.Ю., 2023 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по машиностроению :: машиностроение :: Добош :: сплав :: кристаллизация :: металлургия :: алюминий