Cellular Automaton Simulation For Volume Changes Of Solidifying Nodular Cast Iron

• Autorzy: Burbelko A. , Gurgul D. , Guzik E. , Kapturkiewicz W.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0388

Warianty tytułu

PL

Modelowanie metodą automatu komórkowego zmian objętości podczas krzepnięcia żeliwa z grafitem kulkowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Volume changes of the binary Fe-C alloy with nodular graphite were forecast by means of the Cellular Automaton Finite Differences (CA-FD) model of solidification. Simulations were performed in 2D space for differing carbon content. Dependences of phase density on temperature were considered in the computations; additionally density of the liquid phase and austenite were deemed as a function of carbon concentration. Changes of the specific volume were forecast on the base of the phase volume fractions and changes of phase density. Density of modeled material was calculated as weighted average of densities of each phase.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji zmian gęstości żeliwa sferoidalnego w układzie dwuskładnikowym Fe-C, wykorzystując do tego celu model oparty na metodzie automatu komórkowego i różnic skończonych. Symulacje wykonane były dla dwuwymiarowej przestrzeni dla różnych zawartości węgla. Zmiany gęstości wszystkich faz uwzględniano jako zależności temperaturowe. Dodatkowo dla cieczy i austenitu uwzględniono też zależność gęstości od zawartości węgla. Przy obliczaniu zmian objętości właściwej układu brano pod uwagę gęstości poszczególnych faz oraz ich udział objętościowy.

Słowa kluczowe

EN

ductile iron; solidification modeling; specific volume change

PL

żeliwo sferoidalne; modelowanie krzepnięcia; specyficzna zmiana objętości

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 3
• Strony: 2379--2384
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Burbelko A.

• AGH University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Gurgul D.

• AGH University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Guzik E.

• AGH University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Kapturkiewicz W.

• AGH University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] A. Dioszegi, L. Elmquist, J. Orlenius, I. Dugic, Int. J. Metalcast. 3, 49 (2009).
• [2] I. Ohnaka, A. Sato, A. Sugiyama, F. Kinoshita, Int. J. Cast Met. Res. 21, 11 (2008).
• [3] K. Weiss, Ch. Honsel, Mat. Sci. Forum 508, 509 (2006).
• [4] H. Fredriksson, J. Stjerndahl, J. Tinoco, Mat. Sci. Eng. A 413-414, 363 (2005).
• [5] G. Nandori, Mat. Sci. Forum 215-216, 399 (1996).
• [6] The Sorelmetal Book of Ductile Iron. Rio Tinto Iron & Titanium, 2004.
• [7] Z. Gedeonova, S. Bodi, J. Dul, G. Nandori, L. Vigh, Mat. Sci. Forum 215-216, 391 (1996).
• [8] A. Burbelko, E. Fraś, D. Gurgul, W. Kapturkiewicz, J. Sikora, Key Eng. Mat. 457, 330 (2011).
• [9] A. Burbelko, D. Gurgul, W. Kapturkiewicz, M. Górny, Mat. Sci. Eng. 33, 012083.1 (2012).
• [10] A. Burbelko, D. Gurgul, W. Kapturkiewicz, M. Górny, Arch. Foundry Eng. 12, 11 (2012).
• [11] A. Burbelko, D. Gurgul, Computer Methods in Material Science 11, 128 (2011).
• [12] W. Kapturkiewicz, W. Wołczyński, Arch. Metallurgy 37, 149 (1992).
• [13] R. Ciach, W. Kapturkiewicz, W. Wołczyński, A.M. Zahra, J. Therm. Anal. Calorim. 38, 1949 (1992).
• [14] W. Wołczyński, W. Wajda, E. Guzik, Solid State Phenomena, 197, 174-179 (2013).
• [15] W. Wołczyński, E. Guzik, B. Kania, W. Wajda, Arch. Foundry Eng., 9, 254-260 (2009).
• [16] H. Rafii-Tabar, A. Chirazi, Physics Reports-Review Section of Physics Letters 365, 145 (2002).
• [17] P.D. Lee, A. Chirazi, R.C. Atwood, W. Wang, Mat. Sci. Eng. A 365, 57 (2004).
• [18] A. R. Umantsev, V. V. Vinogradov, V. T. Borisov, Kristallografia 30, 455 (1985).
• [19] M. Rappaz, Ch. A. Gandin, Acta Met. et Mater. 41, 345 (1993).
• [20] L. Nastac, D. M. Stefanescu, Mater. Sci. Eng. 5, 391 (1997).
• [21] S. Pan, M. Zhu, Acta Mater. 58, 340 (2010).
• [22] G. Guillemot, Ch. A. Gandin, M. Bellet, J. Crystal Growth, 303, 58 (2007).
• [23] D.S. Svyetlichnyy, Computational Materials Science 60, 153 (2012).
• [24] A. Burbelko, E. Fraś, W. Kapturkiewicz, D. Gurgul, Mat. Sci. Forum 649, 217 (2010).
• [25] A. Burbelko, E. Fraś, W. Kapturkiewicz, E. Olejnik, Mat. Sci. Forum 508, 405 (2006).
• [26] H.L. Zhao, M. F. Zhu, D.M. Stefanescu, Key Eng. Mater. 457, 324 (2011).
• [27] Ch. A. Gandin, M. Rappaz, Acta Metall. Mater. 42, 2233 (1994).
• [28] E. Fraś, K. Wiencek, M. Górny, H. Lopez, Arch. Metall. 46, 317 (2001).
• [29] W. Kapturkiewicz, A. Burbelko, E. Fraś, M. Górny, D. Gurgul, J. of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43, 310 (2010).
• [30] D. Gurgul, A. Burbelko, Arch. Met. Mater. 55, 53 (2010).
• [31] H. L. Lukas, S. G. Fries, B. Sundman, Computational Thermodynamics: The Calphad Method, Cambridge 2007.
• [32] A. A. Burbelko, D. Gurgul, M. Królikowski, M. Wróbel, Arch. Foundry Eng. 13, 9-14, (2013).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.