Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Archives of Foundry Engineering

1 2008

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: sharp solidification front

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Numerical modelling of the binary alloys solidification with solutal undercooling

Skrzypczak T., Węgrzyn-Skrzypczak E.

Archives of Foundry Engineering

2008

Vol. 8, iss. 1 spec.

299--302

In the paper description of mathematical and numerical model of binary alloy solidification is presented. Metal alloy consisting of main component and solute is introduced. Moving, sharp solidification front is assumed. Constitutional undercooling phenomenon is taken into consideration. As a solidification front advances, solute is redistributed at the interface. Commonly, solute is rejected into the liquid, where it accumulates into solute boundary layer. Depending on the temperature gradient, such liquid may be undercooled below its melting point, even though it is hotter than liquid at the front. This phenomenon is often called constitutional or solutal undercooling, to emphasize that it arises from variations in solutal distribution of liquid. An important consequence of this accumulation of solute is that it can cause the front to break down into cells or dendrites. This occurs because there is a liquid ahead of the front with lower solute content, and hence a higher melting temperatures than liquid at the front. In the paper location and shape of undercooled region depending on solidification parameters is discussed. Numerical method basing on Finite Element Method (FEM) allowing prediction of breakdown of moving planar front during solidification of binary alloy is proposed.

W pracy zaprezentowano matematyczny i numeryczny opis krzepnięcia stopu dwuskładnikowego, traktowanego jak mieszanina składnika głównego i domieszki. Wprowadzono ostry front krzepnięcia, którego położenie zmienia się w czasie. W modelu uwzględniono zjawisko przechłodzenia stężeniowego. Podczas krzepnięcia domieszka nie wbudowana w strukturę powstającego ciała stałego zostaje rozprowadzona w cieczy przed czołem frontu, tworząc brzegową warstwę dyfuzyjną. Wzrost stężenia powoduje zmianę gradientu temperatury likwidusu, często powodując przechłodzenie cieczy poniżej punktu krzepnięcia. Zjawisko to zwane jest przechłodzeniem stężeniowym. Jego konsekwencją jest zmiana morfologii frontu krzepnięcia, tzn. przejście od postaci gładkiej do komórkowej i dendrytycznej. W pracy przedstawiono metodę przewidywania położenia oraz śledzenia obszaru utraty stateczności frontu. Do obliczeń zastosowano metodę elementów skończonych.