Program do obliczania grubości powierzchniowych warstw kompozytowych na odlewach staliwnych

• Autorzy: Baron Cz. , Szajnar J.

Warianty tytułu

EN

Program for the thickness of composite surface layer counting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces tworzenia się kompozytowych warstw powierzchniowych jest złożony i zależy od wielu czynników technologicznych i materiałowych. Stąd też nie można jednoznacznie określić, jaka będzie jej grubość w danym miejscu odlewu. Skłania to do poszukiwania grubości warstwy kompozytowej jako pewnej zmiennej losowej. W pracy przyjęto założenie, aby poszukiwaną zmienną losową modelować prostym procesem zgłoszeń. Zbudowano algorytm w oparciu o podany proces stochastyczny, który następnie został wykorzystany do budowy programu komputerowego Preforma 1.1, służącego do obliczania wartości grubości warstwy kompozytowej. Głównym celem niniejszej pracy było wykazanie skuteczności metody opartej na rachunku prawdopodobieństwa z uwzględnieniem wyników uzyskanych empirycznie. W celu udowodnienia skuteczności metody stochastycznej wyznaczania grubości kompozytu porównano realne grubości kompozytu uzyskanego na drodze doświadczenia z grubością kompozytu otrzymanego w oparciu o program symulacyjny NovaFlow&Solid i Preforma 1.1. Wyznaczone wartości grubości warstwy kompozytowej przy zastosowaniu autorskiego programu Preforma 1.1 okazały się porównywalne z wartościami otrzymanymi na staliwnych odlewach doświadczalnych, co świadczy o poprawności metody. Należy podkreślić, iż zaletą metody jest jej prostota w użyciu. Metoda ta pozwala ominąć opis skomplikowanych zjawisk wynikających z procesów dyfuzyjnych, uzależniając wyznaczanie grubości warstwy kompozytowej tylko od temperatury zalewania i czasów (ts) przebywania preformy powyżej Ts.

EN

The production of cast with composite surface layer is not complicated for technological reasons. However, the process of forming these layers is complex and depends on many technological and material factors. Because of great amount of factors, which influence the thickness, it is possible to use the theory of probability to calculate the thickness of composite layer in particular part of the cast. The composite layer can be 1 mm thick or 2 mm thick and so on. So we can deal with the composite layer formation process as with the process of forming some partial layers. It is assumed that these layers appears in turn, of course - with a certain probability. It means, that the composite layer is formed by a random variable. Its thickness is a the expected value of this random variable. It is assumed, that the layers appears in turn and in this way form whole composite layer, so we can treat this process as a simply stochastic process of entries. The preform temperature (concretely the preform time of staying in the temperature between Ts - Tl) was assumed as a basic factor which influences the thickness of composite layer. The algorithm (to determine the thickness of composite layer with the use of stochastic process) was worked out and used to build the program Preforma 1.1. The aim of researches was to prove the correctness of the method based on the calculus of probability thanks to the results of real casts. To prove the correctness of the stochastic method of determination the thickness of composite layer, the real thickness of composite formed during the real experiment were compared with the thickness of composite obtained from the simulation and program Preforma 1.1. In order to prove the correspondence between the preform times of staying in the temperature between Ts - Tl obtained from real experiment and simulation, the comparative analysis should be done in the same points of measurement. The goodness was obtained and allowed to use the results of simulation and real cast to build and check the mathematical model and computer program Preforma 1.1. The main conclusion is that the determined thickness of composite layer, with the use of program Preforma 1.1, are compatible with the thickness of composite layers measured during the experiment so this program is a useful tool to project the thickness of composite layers.

Słowa kluczowe

PL

staliwo; kompozyt; kompozytowa warstwa powierzchniowa; symulacja komputerowa

EN

cast steel; composite; casting composite; surfacing alloy layer; computer simulation

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 1
• Strony: 15--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz, tab., wykr.

Twórcy

autor

Baron Cz.

autor

Szajnar J.

• Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Odlewnictwa, ul. Towarowa 7, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Gawroński J., Szajnar J., Cholewa M., Wróbel P., Nowa technologia uszlachetniania odlewów do pracy w trudnych warunkach mechanicznych, Projekt badawczy KBN nr 3 P407 012 07, Politechnika Śl., 1997.
• [2] Wróbel P., Uszlachetnianie powierzchni odlewów staliwnych kompozytową warstwą stopową w procesie odlewania, Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2004.
• [3] Baron C, Powierzchniowe warstwy kompozytowe na odlewach staliwnych, Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2007.
• [4] Gawroński J., Szajnar I, Cholewa M., Wróbel P., Solidification and crystallization of the particles containing and surface composites, Proc. Materials Mechanical and Manufacturing Engineering, Gliwice 2005, 511-530.
• [5] Gawroński J., Ignaszak Z., Wróbel P., Composite alloy layer C-Cr-Mn on cast steel casting, Solidif. of Metals and Alloys 2000, 2, 44, 373-380.
• [6] Szajnar J., Cholewa M., Wróbel P., Study on theoretical bases of receiving composite alloy layers on surface of cast steel castings, Journal of Mater. Processing Technology 2004, 157-158, 20Dec, 679-682.
• [7] Baron C, Gawroński J., The examination of the dependence between the thickness of surface composite layer and the size of the casting and the kind of composite pad, Archives of Foundry 2005, 5, 15, 15-24.
• [8] Baron C, Gawroński J., Stochastic method of thickness of composite layers on casting determination, Proc. AMME, Polska-Zakopane 2003, 51-56.
• [9] Baron C, Bartocha D., Gawroński J., Thermal simulation of formation composite layer on model casting process, Inter. Journal of Comput. Materials Science and Surface Eng. 2007, 1, 2, 163-180.
• [10] Baron C, Bartocha D., Szajnar J., The determination of the thickness of composite layer for ball casting, Archives of Materials Science and Engineering 2007, 28, Issue 7, July 2007, 425-428.