Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: materiały wysokoporowate

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Control of graded structure in gasars

Drenchev L., Sobczak J. J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

2008

T. 48, z. 1

13-20

Development of instruments for micro- and macrostructure design in functionally graded materials is a challenge for the modern industry. In this path, mathematical modeling and numerical simulation are extremely helpful techniques for design and investigations of functionally graded materials. The aim of this paper is to show the possibility for production of gasars with graded porous structure. This is done by means of comprehensive mathematical model of fered by the authors in a previous work. The way to control the structure by means of processing parameters is discussed on the basis numerical experiments related to copper/hydrogen system.

Rozwój metod projektowania mikro- i projektowanie makrostruktury materiałów określanych mianem funkcjonalnych gradientowo stanowi wyzwanie dla nowoczesnego przemysłu. Modelowanie matematyczne i symulacja numeryczna są technikami niezmiernie pomocnymi w zakresie wyznaczania wytycznych technologicznych dla opracowania i przewidywania właściwości danej klasy materiałów. Celem danej pracy jest analiza możliwości wytwarzania nowego rodzaju materiałów - hipotetycznych gazarów - charakteryzujących się gradientową strukturą porowatą. Opierając się na wynikach poprzednich praca autorów, zaproponowano model matematyczny, umożliwiający sterowanie strukturą mediów porowatych o ukierunkowanej strukturze por. Poczynione założenia przedyskutowano na podstawie numerycznych eksperymentów dotyczących układu miedź - wodór. Stwierdzono, że podstawowymi parametrami technologicznymi procesu wytwarzania gazarów o strukturze gradientowej jest parcjalne ciśnienie gazu, wywierane na ciekły metal przed i w trakcie krzepnięcia. Zmiana ciśnienia prowadzi do zasadniczych zmian w ilości zarodków i por w odniesieniu do jednostki powierzchni. Uzyskiwana porowatość może się wahać w szerokim zakresie 0-40%, co pozwala na wytworzenie materiału o wysokim gradiencie właściwości.

Single pore tracing approach for theoretical description of ordered porosity structure formation

Drenchev L., Sobczak J., Malinov S.

Odlewnictwo - Nauka i Praktyka

2006

R. 8, nr 5-6

6-16

A two-dimensional time dependent model for simultaneous growth of gas pore and solid phase from gas saturated melt was developed. This model was applied to structure formation of ordered porosity metal materials. Fabrication of copper porosity castings was simulated numerically. A procedure for calculating inter-pore spacing and pore radius for certain technological regime were discussed. It was proved that the structure of ordered porosity metal materials formed at steady-state conditions could consist of pores with different radii. This is observed in real ingots. This is the main distinction between normal eutectic structures and ordered porosity structure.

Nową, mało zbadaną i perspektywiczną grupę metalowych materiałów wysokoporowatych stanowią kompozyty metalowe zbrojone gazem - gazary, ostatnio określane mianem "struktury typu lotus" - "lotus-like structures". U dotychczas istniejących podstaw teorii i praktyki gazarów leżą głównie prace Państwowej Akademii Metalurgicznej Ukrainy w Dniepropietrowsku (PAMUD), prowadzone od 1969 roku nad krzepnięciem układów typu metal wodór oraz prace grupy prof. H. Nakajimy z Osaka University w Japonii. Począwszy od 1996 roku również Instytut Odlewnictwa we współpracy z PAMUD (prof. L.Boyko), Instytutem Nauki o Metalach Bułgarskiej Akademii Nauk (prof. L. Drenchev) i Instytutem Transportu Samochodowego w Warszawie (dr A. Wojciechowski) prowadzi prace z zakresu teorii, praktyki i modelowania matematycznego gazarów. Od dwóch lat podjęto współpracę w tym zakresie z The Queen's University of Belfast ze Zjednoczonego Królestwa Wielkiej Brytanii (prof. S. Malinov i prof. Wei Sha). W artykule omówiono część wyników prac, prowadzonych nad modelowaniem kształtowania się struktury układów wysokoporowatych. Opracowano dwuwymiarowy, w funkcji czasu, matematyczny model jednoczesnego wzrostu pęcherza gazowego i fazy stałej z cieczy metalowej (wstępnie nasyconej gazem). Za pomocą modelu scharakteryzowano proces kształtowania się struktury w materiałach metalowych o uporządkowanej porowatości. Na przykładzie cylindrycznego porowatego wlewka miedziowego przeprowadzono właściwą symulację numeryczną. Przeanalizowano zaproponowany sposób obliczeń odległości pomiędzy pęcherzami a ich rozmiarami dla wybranych parametrów technologicznych. Wykazano, że w strukturze materiałów metalowych o uporządkowanej porowatości, tworzącej się w warunkach ustalonych (stacjonarnych), powinny występować pęcherze o zróżnicowanej średnicy. Sformułowana konstatacja znalazła swoje potwierdzenie w badaniach struktury wlewków doświadczalnych, a jej występowanie stanowi najistotniejszą różnicę pomiędzy strukturą eutektyki (obserwowaną w tradycyjnych procesach odlewniczych) - do której można odnieść rozpatrywany układ metal-gaz - a strukturą metalu o uporządkowanej porowatości (wytworzonego np. w drodze chłodzenia strefowego metalu nasyconego gazem).