Modeling of phase transformation in ductile cast iron

• Autorzy: Fraś E. , Kapturkiewicz W. , Burbelko A. A. , Lopez H. F.

Warianty tytułu

PL

Komputerowe modelowanie przemian fazowych w żeliwie sferoidalnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A model of the process and a simulation program were developed to trace the cooling of a nodular graphite iron casting from the beginning of solidification till the ambient temperature. The model uses the previously developed model of solidification (allowing for the nucleation and growth of eutectic grains), the heat transfer and mass diffusion equations for transient conditions pertinent to Fe-C-Si system. The kinetics of graphite and ferrite growth controlled by carbon diffusion was taken into consideration. The possibility of pearlite precipitation was assumed using a relationship of Avrami type, based on the general empirical data. The developed simulation program enables determination of the kinetics of growth of graphite, austenite, ferrite and possibly also pearlite on the casting cross-section as well as grain density related to boundary conditions of the casting cooling. The computed values of the temperature of a plate casting poured in sand mold, of the volume fraction of graphite, ferrite and pearlite, and of the grain density on the casting cross-section were compared with the experimental results.

PL

Opracowano model procesu i program symulacyjny pokazujący przebieg stygnięcia odlewu z żeliwa sferoidalnego od początku krystalizacji do zakończenia przemiany eutektoidalnej. Wykorzystano opracowany wcześniej model krystalizacji, uwzględniający zarodkowanie i wzrost ziaren, przewodzenie ciepła i dyfuzję masy dla warunków nie-ustalonych wraz z warunkami brzegowymi na granicach grafit-ferryt-austenit, determinowanych układem Fe-C-Si. Uwzględniono kinetykę wzrostu grafitu i ferrytu kontrolowaną przez dyfuzję węgla. Przewidziano możliwość wydzielania się perlitu z wykorzystaniem zależności typu Avramiego, opartej na uogólnionych danych empirycznych. Opracowany program symulacyjny umożliwia wyznaczenie kinetyki wzrostu grafitu, austenitu, ferrytu i ewentualnie perlitu w przekroju odlewu, a także gęstości ziaren w połączeniu z warunkami brzegowymi stygnięcia odlewu. Temperatura w odlewie płyty wykonanej w formie piaskowej, objętości grafitu, ferrytu i perlitu oraz gęstość ziaren w przekroju odlewu zostały skonfrontowane z eksperymentem.

Słowa kluczowe

EN

ductile cast iron; phase transformation; modeling; model of solidification

PL

żeliwo sferoidalne; przemiany fazowe; modelowanie komputerowe; stygnięcie odlewu; model krystalizacji

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archiwum Odlewnictwa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. 1, nr 1
• Strony: 103--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Fraś E.

• University of Mining and Metallurgy, Reymonta 23, 30-059 Krakow

autor

Kapturkiewicz W.

• University of Mining and Metallurgy, Reymonta 23, 30-059 Krakow

autor

Burbelko A. A.

• University of Mining and Metallurgy, Reymonta 23, 30-059 Krakow

autor

Lopez H. F.

• University of Wisconsin-Milwaukee, PO Box 784 Milwaukee, WI 53201