Simulation of solidification process for AlSi7 hypoeutectic silumins with application NuscaS program

• Autorzy: Piątkowski J. , Szymszal J.

Warianty tytułu

PL

Symulacja procesu krzepnięcia siluminu podeutektycznego AlSi7 z wykorzystaniem programu NuscaS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents the results of simulation of the solidification process of castings made from AlSi7 silumin carried out on a demo version of the NuscaS software program. The aim of the simulation was to choose the thermal and geometrical parameters that would facilitate the computation of casting design and would help to develop guidelines for the casting manufacture technology. The liquid metal ability to fill the mould cavity and the solid phase content under preset technological parameters of the mould and casting material were analysed. The study presents the results of preliminary computations and the plotted solidification curve that has been compared with the true solidification curve generated by the thermal method of ATD.

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki symulacji procesu krzepnięcia odlewów z siluminu AlSi7 z wykorzystaniem programu NuscaS. Etap wstępny programu badań, skutkował ograniczonym podziałem geometrii elementów brzegowych i skończoną liczbą węzłów, dlatego zastosowanie modułu NuscaS prowadzono na odlewie o prostym kształcie, jako "bazę" porównawczą do dalszych badań symulacyjnych. Celem tak przeprowadzonej symulacji jest dobór parametrów cieplno--geometrycznych dla potrzeb obliczeń projektowych odlewów i opracowanie wytycznych do technologii ich wytwarzania dla odlewów o bardziej skomplikowanym kształcie. Analizowano zdolność wypełnienia wnęki formy ciekłym stopem i udział fazy stałej przy założonych parametrach technologicznych materiału formy i odlewu. Do zweryfikowania rzeczywistego procesu krystalizacji zastosowano symulacyjną metodę bazującą na algorytmie programu NuscaS za pomocą modułu obliczeniowego, generatora siatek i edytora geometrii. Wygenerowanie obszaru 2D na podstawie przekrojowego rysunku technicznego modelu, umożliwiło jego podział na elementy skończone i określenie obszarów w utworzonej geometrii, celem dokonania edycji warunków brzegowych. W opracowaniu podano wyniki wstępnych obliczeń symulacyjnych i wygenerowano krzywą krzepnięcia, którą porównano z rzeczywistym przebiegiem procesu krystalizacji uzyskanym metodą analizy termicznej ATD. Wykazano dobrą korelację przebiegu obydwu krzywych, a ewentualne różnice mogą być związane z tym, że przebieg symulacyjny jest oparty na czystych metodach matematycznych, gdzie warunki są dokładnie określane przez wartości liczbowe, natomiast przebieg rzeczywistego procesu krystalizacji odbiega od warunków równowagowych.

Słowa kluczowe

EN

simulation of solidification process; solidification curve; hypoeutectic silumins

PL

symulacja procesu krzepnięcia; krystalizacja; siluminy podeutektyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 54, nr 1
• Strony: 22--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Piątkowski J.

autor

Szymszal J.

• Chair of Alloys and Composites Engineering, Silesian University of Technology, Katowice

Bibliografia

• 1. Augustyn K.: Edge CAM.: The computer of production of the help. Helion, Warszawa 2006. (in Polish).
• 2. Janicki A., Izydorczyk A.: The computers of methods in the stochastical modelling. The simulation and vizualization. WNT Warszawa, 2001 (in Polish).
• 3. Hu J. F., Pan E. N.: Determination of latent heat and changes in solid fraction during solidification of Al-Si alloys by the CA-CCA method. Cast Metals Res. 1998, t. 10 nr 6, s. 307-319.
• 4. Kim J. M., Zhu M. F., Hong C. P.: Evolution of primary phase in solidification of Al-Si alloys. Cast Metals Res. 2002, t. 15, nr 3, s. 285-289.
• 5. NuscaS software. Demonstration version (in Polish).
• 6. Lewandowski L.: The mould of the substances. PWN, Warszawa 1971 (in Polish).
• 7. http://www.novacast.se/
• 8. Pietrowski S.: Silumines. Silesian University of Technology, Łódź 2001 (in Polish).
• 9. Piątkowski J.: The dissertation scientific paper. Silesian University of Technology, Katowice, 2000 (in Polish).
• 10. Piątkowski J.: The modification of EN AC-AlSi7Mg alloy of the complex additions. Rudy Metale 2006, t. 51, nr 6, s. 343-347 (in Polish).