Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Averaged Voronoi polyhedron in the peritectic transformation modelling

Burbelko A., Początek J., Gurgul D., Malatyńska P., Wróbel M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

97--101

EN

While modelling diffusion field at the scale of a single grain, during peritectic transformation or growth of globular eutectic, it is often assumed that elementary microdiffusion field (EMDF) has spherical shape. In such models the fact that volume fraction of the remote EMDF regions decreases with distance from grain nuclei due to random contacts with other grains, is omitted. The paper describes the usage of Averaged Voronoi Polyhedron (AVP) as the shape of EMDF. In order to profile the geometry of AVP, the Kolmogorov’s statistical theory of crystallization has been applied. The paper contains rules of derivation of difference equations applied in numerical modelling of EMDF using the Finite Difference Method. Application of AVP geometry allows to compute spatial distribution of a solute in the solid solution considering decrease in volume fraction of distant regions of the EMDF. As a result of modelling the peritectic Fe-C alloy, time relations of position of ferrite-liquid interfacial boundary during primary solidification and positions of ferrite-austenite and austenite-liquid boundaries during peritectic transformation have been acquired. Kinetics of variation of volume fractions for individual phases throughout solidification have been presented. The proposed mathematical model allows to forecast a segregation in solid solution, which has been formed as a product of peritectic transformation, both as a relation of solid solution composition versus distance from a grain nuclei and as a relation of volume fraction of regions with specific composition versus their composition.

PL

W modelowaniu pola dyfuzji w skali pojedynczego ziarna podczas przemiany perytektycznej lub podczas wzrostu eutektyki globularnej często przyjmuje się, że elementarne pole mikro-dyfuzji (EPMD) ma kształt sferyczny. W modelach tego typu jest pomijane to, iż udział objętościowy obszarów peryferyjnych EPMD w miarę oddalenia się od środka ziarna maleje z powodu losowych kontaktów z sąsiednimi ziarnami. W artykule opisano wykorzystanie elementarnego pola dyfuzji w kształcie uśrednionego wielościanu Voronoi. W celu wyznaczenia geometrii uśrednionego wielościanu Voronoi zastosowano statystyczną teorię krystalizacji Kolmogorova. W artykule opisano zasady wyprowadzenia równań różnicowych zastosowanych w modelowaniu numerycznym elementarnego pola dyfuzji z wykorzystaniem metody różnic skończonych. Zastosowanie geometrii uśrednionego wielościanu Voronoi pozwala modelować rozkład przestrzenny dodatków w roztworze stałym z uwzględnieniem zmniejszania się udziału objętościowego peryferyjnych obszarów elementarnego pola dyfuzji, spowodowanego losowymi kontaktami sąsiednich ziaren. W wyniku symulacji dla perytektycznego stopu podwójnego Fe-C uzyskano zależności od czasu pozycji granic międzyfazowych ferryt-ciecz podczas krystalizacji pierwotnej oraz granic międzyfazowych ferryt-austenit i austenit-ciecz podczas przemiany perytektycznej. Przedstawiono kinetykę zmian udziałów objętościowych poszczególnych faz podczas krzepnięcia. Proponowany model matematyczny pozwala na prognozowanie likwacji w roztworze stałym powstającym w wyniku przemiany perytektycznej zarówno w postaci zależność składu chemicznego roztworu stałego od odległości od środka ziarna, jak i w postaci zależności udziałów objętościowych obszarów od ich składu chemicznego.

2

Microstructure evolution during peritectic L + Al6Mn(Fe) → α-Al + α-AlMnFeSi process in AlFeMnSi alloys

Warmuzek M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2011

|

T. 51, z. 1

35-57

EN

In this work, the course of peritectic L + AI6Mn(Fe) → α-AI + α-AIMnFeSi transformation taking place in AlFeMnSi alloys was traced. The specific microstructural effects in the transformed primary phase areas were revealed and identified. The transformation product situated inside the primary preperitectic AI6FeMn phase precipitates was identified as a lamellar mixture of the α-AIFeMnSi and α-AI phases, balanced volumetrically. The evolution of morphology in a peritectic α-AIMnFeSi phase observed in the examined specimens was related to the necessary exchange of components at interfaces, which are the site for nucleation and growth of transformation products. Both direction and range of the diffusion fluxes of individual components were identified. The distribution of transition metals between intermetallic phases during the progressing transformation was estimated and found to be related to both partition coefficient of components and alloy composition.

PL

W pracy przedstawiono przebieg przemiany perytektycznej L + Al6Mn((Fe) → α-AI + α-AIMnFeSi. Przedstawiono zidentyfikowane, towarzyszące jej specyficzne efekty mikrostrukturalne w mikroobszarach przekształconej fazy pierwotnej. Produkt przemiany usytuowany w obrębie pierwotnego wydzielenia fazy Al6FeMn stanowi mieszaninę faz α-AIFeMnSi i α-AI zbilansowaną objętościowo. Ewolucja morfologiczna fazy α-AIFeMnSi obserwowana w badanych próbkach została odniesiona do procesu wymiany składników między fazami na powierzchniach międzyfazowych, które są miejscem zarodkowania i wzrostu produktów przemiany. Zidentyfikowano kierunek i zakres strumienia dyfuzyjnego pierwiastków wchodzących w skład faz uczestniczących w przemianie. Oszacowano dystrybucję metali przejściowych pomiędzy fazy międzymetaliczne powstające w kolejnych stadiach krystalizacji w zależności od współczynnika podziału i składu stopu.

3

Modelowe badania przemiany perytektycznej

Fraś E., Kapturkiewicz W., Burbelko A., Lopez H.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

nr 36

9--17

PL

Przemiana perytektyczna jest jedną z kilku przemian fazowych zachodzących przy krzepnięciu stopów, która prowadzi do utworzenia struktury wielofazowej. Liczba publikacji z zakresu krystalizacji perytektycznej jest niewielka [1-10] i podstawowe pojęcia z tego zakresu są różnie interpretowane przez poszczególnych autorów. [...]

4

Relationship of structure and properties of Al-Si alloys.

Taran Yu.N., Kutsova V.Z., Uzlov K.I.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

588-591

EN

The aim of the present investigation had to be study of combined influence of copper and phosphorous on the structure and properties of hypereutectic Al-Si alloys. In the structure of investigated alloys it could be possible to fix together with aluminium and silicon solid solutions intermetallic phases contained Cu, P, Fe. Alloys modified with phosphorous and copper have average tensile strength higher than syntetic binary ones. At the same time elongation dropping down. In the frame of the present investigation the effect of copper and phosphorous on eutectic and peritectic transformations in Al-Si system has been studied.

5

Phase transitions and structure of hypereutectic Al-Si alloys.

Taran Yu.N., Kutsova V.Z., Uzlov K.I., Evsyukova I.M.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

584-587

EN

Regularities of structural and pase transitions in hypereutectic Al-Si alloys have been studied. Peritectic (740-680 degrees centigrade) and allotropic transformations (680 degrees centigrade) has been found in studied alloys. On the base of experimental data mechanism of peritectic reaction in hypereutectic Al-Si alloys has been proposed.