Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  thermodynamic calculations
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Processing of metal alloys in semi-solid state is a way of producing many near net-shape parts and nowadays is commercially successful. Particular behaviour of alloys in the partially liquid state, having non-dendritic microstructure, is a base for thixoforming processing. Processing materials in the semi-solid state concerns alloys with relatively wide solidification range. Thermodynamic modelling can be used as a one of a potential tools that allow to identify alloys with proper temperature range. It means that the key feature of alloys suitable for thixoforming is a widely enough melting range, allowing for precise control of material temperature. The data gathered from thermodynamics calculations can also pay off in the industrial thixoforming processes design. The goal of this paper is to identify copper alloys which can be successfully shaped in the semi-solid state. Apart to thermodynamic calculations, the observations on high temperature microscope was carried out. During experiments the solidus, liquidus and also deformation temperatures can be determined. An experimental work allows confirming results obtained within the confines of thermodynamic calculations and firstly to determine the deformation temperatures which are the optimal for shaping processes. The basic achievement of this work is an identification of copper alloy groups possible for shaping in the semi-solid state. At the first part of the paper, the basic criteria of suitable alloys were described. Next, both the solid fraction curves for copper alloys with different alloying elements using ProCAST software and the phase diagrams were determined to identify the solidification temperature ranges of these alloys. In the second part of these paper, the identification of the deformation temperatures was carried out with use of high temperature microscope observation.
EN
High strength tire cord steel is extensively used in radial ply tyres as the framework material, but the presence of brittle single titanium inclusions or complex titanium inclusions can cause failure of the wires and jeopardize their performance in production. In order to provide a key guidance on the control of titanium inclusions, it is necessary to clarify their formation mechanism during solidification. In the present work, the thermodynamic calculations were employed for an elaboration on their formation mechanism, combined with the industrial test. The TiN-MnS complex inclusions observed by SEM-EDS shows that the internal corresponds to TiN and the external is MnS. Thermodynamic calculations based on the microsegregation model indicate that MnS forms first, which can act as a nucleation site for the co-deposit of TiN in the mushy zone. As the MnS inclusions have a better deformation than that of TiN inclusions, then the TiN inclusions are wrapped by the MnS inclusions, generating TiN-MnS complex inclusions after rolling.
EN
This study investigates changes in the composition of oxy-coal combustion products resulting from the recirculation of cooled flue gas (FGR) at 20, 60, 100, 200, and 300°C (containing 70-95 mol% CO2). It presents the results of thermodynamic calculations describing changes in the content of the major, minor, and trace components of flue gases, ash and condensate. The results reflect a scenario of starting the oxy-coal combustion system in a fluidized bed boiler using low-purity oxygen from an air separation unit. This work demonstrates that in FGR loop the major species, i.e., Ar and N2, as well as the minor, e.g., Cl2, PbCl4, HgCl2, and CrOCl3, are accumulated. After nine FGR loops cooled to 300°C, marked increases in concentrations were observed: ZnCl2 and HCl (3-fold), as well as CrO2(OH)2 (2.5-fold). The ash that was formed contained, among others, CaSO4, SiO2, CaMgSi2O6, MgSiO3, ZnFe2O4, and MgCr2O4, whose mass changed in successive reactors asa result of the repeated FGR. Depending on the temperaturę of the cooling reactor, flue gases were subjected to recirculation and the main component of the condensate was H2O or H2SO4·6H2O. The condensate contained chloride salts, e.g.,PbCl2, KCl, and ZnCl2, as well as sulfate salts, i.e., K2SO4 and Na2SO4, in smaller amounts. A consequence of the nine-fold FGR cooled toT≤200°C was, among others, a percentage mass increase in ZnCl2in the condensate. The less cooling applied to flue gases, the more likely the occurrence of sulfates was in the condensate.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy termodynamicznej saletroli modyfikowanych dodatkiem tworzyw sztucznych. Analiza wykonana została w oparciu o program komputerowy ZMWCyw. Zaprezentowano zmiany składu powstałych produktów gazowych w zależności od procentowego dodatku wybranego polimeru. Dokonano analizy ilościowej oraz jakościowej pierwotnych gazów postrzałowych powstałych w wyniku detonacji zmodyfikowanych kompozycji ANFO.
EN
The results of the analysis of thermodynamic ANFO explosive material modified with the addition of plastics, is presented. The analysis was made in the ZMWCyw computer program. Changes in the content of the resulting gaseous products depending on the percentage of the selected polymer are presented. Quantitative and qualitative analysis of primary gaseous products resulting from the detonation of modified ANFO compositions was performed.
PL
Technologia produkcji stali stopowych obejmuje proces ujednorodniania, który ma istotny wpływ na kształtowanie właściwości mechanicznych wyrobów finalnych. Proces ten należy zoptymalizować w zakresie temperatury i czasu wygrzewania, a zastosowanie symulacji numerycznej umożliwia znaczne skrócenie czasu niezbędnego do opracowania finalnych parametrów obróbki cieplnej. W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych procesu ujednorodniania stali Fe-Ni-Mo-(Al, Cu) o zawartości węgla 0,1% (oznaczonej ND3). Dane do symulacji numerycznych uzyskano na podstawie wyników badań struktury krzepnięcia i mikroanalizy składu chemicznego. Na podstawie obliczeń termodynamicznych i wyników badań mikrostruktury opracowano parametry wyżarzania ujednorodniającego.
EN
Production technology of alloy steels involves homogenisation heat treatment, which affects the mechanical properties of the final products. That process should be optimised in terms of time and temperature of annealing and application of numerical simulation allows significant reduction the time required for develop the final heat treatment parameters. In the present paper, the results of numerical simulation of homogenization process of Fe-Ni-Mo-(Al, Cu) steel of 0.1% carbon content are presented. The input data to numerical simulation was obtained from investigations of solidification structure and microanalysis. Based on the thermodynamics calculations and microstructure investigations the parameters of homogenisation heat treatment were determined.
PL
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu wydzieleniowego oraz badań mechanicznych i mikrostrukturalnych stali MS350 po starzeniu. Celem badań była analiza możliwości uzyskania wymaganych wysokich właściwości mechanicznych w wyniku zastosowania krótkich czasów starzenia w dobranej do tego procesu temperaturze. Przeprowadzone symulacje numeryczne kinetyki wydzielania cząstek umacniających w stali MS350 dały zgodność z obserwacjami doświadczalnymi, co potwierdza możliwość wykorzystania metod numerycznych do projektowania procesu obróbki cieplnej stali maraging.
EN
This article presents the results of numerical simulation of precipitation process as well as mechanical and microstructural investigations of MS350 steel after aging. The purpose of the investigations was the analysis of possibility to obtain high mechanical properties due to use of short-time aging at a temperature selected for this process. The numerical simulations of precipitation kinetics of reinforcing particles in MS350 steel have provided the compliance with experimental observations, which confirms the possibility to use numerical methods for designing the maraging steel heat treatment process.
PL
W pracy przeprowadzono obróbkę cieplną stali maraging MS350 w celu uzyskania informacji o możliwości uzyskania wymaganych pożądanych wysokich właściwości mechanicznych w wyniku zastosowania krótkich czasów starzenia w szerokim zakresie temperatury. Wykonano również ilościową analizę nanowydzieleń w stali maraging za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) oraz obliczenia termodynamiczne kinetyki procesów wydzieleniowych, które dostarczyły danych o rozmiarach i czasie powstania wydzieleń.
EN
In this work, heat treatment of MS350 maraging steel was carried out to receive the Information on possibility to obtain the required high mechanical properties as a result of using short ageing times in wide range of temperatures. The quantitative analysis of nano-precipitations in maraging steel using transmission electron microscope (TEM) and thermodynamic calculations of the kinetics of precipitation processes were also made and they provided data on volum.es and times of precipitation occurrence.
8
Content available remote Materiały monolityczne do zastosowań w metalurgii cynku i ołowiu
PL
Przeprowadzono badania nad opracowaniem betonu ogniotrwałego do zastosowań w metalurgii cynku i ołowiu. Dokonano obliczeń termodynamicznych mających na celu wskazanie rodzaju materiału ogniotrwałego najbardziej odpornego na oddziaływanie tych metali. Obliczenia termodynamiczne wykazały, że w warunkach pracy kondensatora pieca szybowego do otrzymywania cynku i ołowiu (700 °C, atmosfera N2+CO+CO2), z osnową betonów reaguje jedynie cynk. Produktami tej reakcji jest głównie glinian cynku (spinel cynkowo-glinowy). Ponadto, w zależności od składu chemicznego osnowy, powstaje również wilemit Zn2SiO4, chromian cynku (spinel cynkowo-chromowy) i ZnMg2O4. Dodatkowo, w betonie spinelowym dochodzi do utworzenia fazy ciekłej w wyniku reakcji zarówno z cynkiem, jak i ołowiem. Powstające związki (ZnAl2O4, Zn2SiO4 i ZnCr2O4) są związkami wysokotemperaturowymi, można zatem przypuszczać, że ich obecność w betonach pracujących w komorze kondensatora nie wpłynie ujemnie na jej wyłożenie. Wyniki obliczeń termodynamicznych wskazały na glinokrzemianowe betony ogniotrwałe jako na optymalny materiał do pracy w kontakcie z cynkiem i ołowiem. Wykonano próbki betonu korundowego i andaluzytowego o uziarnieniu zgodnym z równaniem Andreassena, w którym wykładnik q wynosił 0,34 i 0,36. Przygotowano również próbki o zwiększonej zawartości mikrokrzemionki (3% i 5%). Oznaczono podstawowe własności próbek oraz określono ich odporność na korozyjne działanie cynku i ołowiu. Oznaczono skład chemiczny próbek po badaniach korozyjnych i obserwowano ich mikrostrukturę pod mikroskopem optycznym. Badania wykazały, że zwiększenie zawartości mikrokrzemionki w składzie betonów do 3% i 5% prowadziło do znacznego zwiększenia ich wytrzymałości na ściskanie, w niektórych przypadkach nawet trzykrotnie. Z kolei porowatość otwarta tworzyw uległa zmniejszeniu wraz ze zwiększeniem zawartości mikrokrzemionki. Zaobserwowano również zwiększenie wytrzymałości betonów na zginanie w temperaturze 700 °C, choć już nie w takim stopniu jak wytrzymałości na ściskanie. Zwiększeniu uległa również skurczliwość wypalania, lecz jej wartość pozostała na akceptowalnym poziomie. Badania korozyjne wykazały, że cynk oddziaływał w większym stopniu na badane betony niż ołów. Z kolei beton korundowy był bardziej odporny na działanie par metali niż beton andaluzytowy. Badania te potwierdziły wyniki obliczeń termodynamicznych. Obserwacje pod mikroskopem optycznym wykazały, że pary cynku i ołowiu reagowały z betonami, a zwłaszcza z ich osnową. Nie stwierdzono penetracji metali w porach badanych materiałów.
EN
Studies were conducted on the development of refractory castable for use in the metallurgy of zinc and lead. Thermodynamic calculation was made in order to identify the type of refractory material resistant to corrosion of these metals. Thermodynamic calculations have shown that under working conditions of a zinc condenser in a shaft furnace used for production of lead and zinc (700 °C, the atmosphere of N2+CO+CO2) only zinc reacts with a castable matrix. Zinc aluminate (ZnAl2O4 – zinc spinel) is mainly the product of this reaction. Furthermore, depending on the chemical composition of the matrix, there is also willemite Zn2SiO4, zinc chromate (ZnCr2O4) and ZnMg2O4. Additionally, in the spinel castable, formation of the liquid phase in reaction with both zinc and lead, was observed. The formed compounds (ZnAl2O4, Zn2SiO4 and ZnCr2O4) have high melting temperatures, so it can be assumed that their presence in castables do not deteriorate the refractory lining in the zinc condenser. The results of thermodynamic calculations indicated the aluminosilicate refractory concretes as the optimum material for the use in contact with zinc and lead. Corundum- and andalusite-based castable samples were prepared according to the Andreassen equation, where the exponent q was 0.34 and 0.36. Samples with an increased content of microsilica (3% and 5%) were also prepared. Properties of the samples were determined together with their resistance to corrosion of zinc and lead. After corrosion tests, the chemical composition of samples was determined, and their microstructure was observed by using an optical microscope. The results have shown that the increasing of the microsilica content in the castables to 3% and 5% led to a significant increase in the compressive strength, up to three times in some samples. The open porosity of the materials decreased with the increase of the microsilica content. An increase of hot modulus of rupture at 700 °C was also observed, although it was not to the extent like in the case of compressive strength. Shrinkage also increased after firing, but its value remained at the acceptable level. Corrosion tests have shown that zinc reacted with castables to a greater extent than lead. The corundum-based castable was more resistant to metal vapours than the andalusite-based one. This study confirmed the results of thermodynamic calculations. Observations coming from optical microscopy showed that the zinc and lead vapours reacted with the castables, particularly with their matrix. There was no penetration of the metals in pores of the tested materials.
PL
Blachy cienkie ze stali wielofazowych do zastosowań w konstrukcji samochodu wytwarzane są z wykorzystaniem metody ciągłego wyżarzania. Z uwagi na wymaganą wysoką wytrzymałość i ciągliwość tych blach, parametry profilu temperaturowego procesu wyżarzania muszą być dokładnie wyznaczone i kontrolowane. W artykule przedstawiono możliwości metod symulacji fizycznej i numerycznej w zagadnieniach projektowania technologii ciągłego wyżarzania blach ze stali DP. Dla wstępnego wyznaczenia parametrów profilu temperaturowego przeprowadzono obliczenia termodynamiczne z wykorzystaniem programu ThermCalc. Do obliczeń segregacji węgla w procesie wyżarzania wykorzystano program DICTRA, zaś do modelowania przemian fazowych podczas nagrzewania i chłodzenia zastosowano równanie JMAK. Obliczenia te pozwoliły na zaprojektowanie parametrów doświadczeń symulacyjnych, które następnie przeprowadzono za pomocą symulatora Gleeble 3800. Celem symulacji fizycznej było zweryfikowanie parametrów profilu temperaturowego w procesie ciągłego wyżarzania, zaprojektowane z wykorzystaniem metody symulacji numerycznej. Wyniki symulacji fizycznej procesu wyżarzania były spójne z wynikami symulacji numerycznej.
EN
Sheets of multiphase steel used for the autobody construction are being produced with the application of continuous annealing process. Due to the high strength and ductility requirements, the thermal cycle parameters of continuous annealing must be precisely established and controlled. The paper presents capabilities of the physical and numerical simulation to design the continuous annealing process of DP steels. The progress of phase transformation strongly depends on the thermodynamic conditions defined by the thermal profile parameters. Therefore, ThermoCalc program was used to predict the phase transformation occurring under equilibrium conditions, and the DICTRA program was used to model the carbon segregation during continuous annealing. The JMAK equation was used to predict the phase transformations occurrence during continuous annealing. These calculations allowed the design of physical simulation experiments that were conducted with Gleeble 3800 simulator with the aim of optimizing the thermal profile parameters. The results of the physical and numerical simulation compared fairly well.
PL
Celem artykułu było dokonanie oceny przydatności programu ThermoCalc oraz programu DICTRA do analizy termodynamicznej stali typu DP. W oparciu o obliczenia termodynamiczne wyznaczono zakres temperatur piku profilu temperaturowego, a następnie przeprowadzono doświadczenia symulacyjne z wykorzystaniem symulatora Gleeble, które pokazały dużą zbieżność wyników obliczeń z ilościową oceną struktury blachy DP. Kinetykę przemian fazowych podczas wyżarzania symulowano za pomocą programu DICTRA. Wyniki symulacji pokazały, że program ten przewiduje zawyżoną zawartość ferrytu w strukturze blachy poddanej wyżarzaniu w porównaniu do wartości zmierzonej. Można wnosić, że jest to spowodowane ograniczeniami modelu stosowanego w tym programie, który bazuje wyłącznie na rozwiązaniu równań dyfuzji. Pomimo tych ograniczeń, obliczenia przeprowadzone z wykorzystaniem obu programów dostarczają cennych informacji, które można wykorzystać przy projektowaniu parametrów profilu termicznego w procesie wyżarzania.
EN
The objectiue of this article was to evaluate the usefulness of ThermoCalc and DICTRA software for thermodynamic analysis ofDP steels. Based on the thermodynamic calculations the range of temperatures for the temperature profile peak was determined and simulation experiments were carried out with Gleeble simulator. The experiments showed high similarity of calculation results to quantitative assessment of DP sheet structure. The kinetics ofphase transformations during annealing was simulated with DICTRA software. The simulation results revealed that this program provides for overestimated ferrite content in structure of the sheet subject to annealing as compared to the measured value. It can be assumed that it is caused by the limitations ofthe model used in this program, which relies on diffusion equation solution only. In spite ofsuch limitations, the calculations made with the two programs give valuable information that can be used for designing thermal profile parameters in the annealing process.
PL
Omówiono zachowanie się koksu w wielkim piecu. Wskazano na przydatność metody termościeralności do oceny jakości koksu wielkopiecowego. Przedstawiono wyniki obliczeń zmian składu chemicznego koksu obrobionego cieplnie.
EN
In the paper behavior of coke in blast furnace was described. Usefulness of the thermoabrasion method to evaluation of quality of blast furnace coke was indicated. Presents the results of calculations of changes of chemical composition of the coke heat treated.
12
Content available remote The application of Thermodynamic calculations for the semi-solid processing design
EN
Semi-solid metal processing is now a commercially successful manufacturing route producing lots of near net-shape parts. One member of such processing technologies is thixoforming which is based on the special behaviour of alloys with non-dendritic microstructure in the partially liquid state. The semi-solid processing design requires the use of faithful values of thermodynamic material properties. Thermodynamic modelling is a potential tool for predicting alloy compositions suitable for thixoforming. Thixoformable alloys must have a wide melting range with some additional feature. Namely, the slope of the curve of the liquid fraction versus the temperature should be low at the liquid fraction value of 40%. The data from thermodynamic calculations might be also applied in the industrial thixoforming processes design. It is very helpful to find different thermal properties of alloys in order to simulate precisely the temperature distribution inside the formed materials. The thermodynamic calculations allow one to find the heat transfer coefficient, the specific heat value and the latent heat value. The purpose of the present paper is to provide examples of the numerical modelling of the thermodynamic properties for commercial, industrial Al alloys. All the calculations in the present work are performed using JMatPro software. The determination of the phase composition for multi-component alloys is originally based on the Gibbs energy minimisation. Furthermore, the conditions of the non-equilibrium solidification are determined using the Scheil-Gulliver equation. An additional advantage of the software used is the possibility of calculation of the formation conditions for metastable phases which have also an influence on the mechanical properties of the alloys.
PL
Procesy przetwórstwa metali w stanie stało-ciekłym są nową, sprawdzoną komercyjnie, metodą precyzyjnego kształtowania dużej ilości elementów. Przykładem takiej technologii jest formowanie tiksotropowe, właściwością którego jest specyficzne zachowanie formowanych stopów posiadających niedenndrytyczną mikrostrukturę w częściowo ciekłym stanie. Projektowanie procesów formowania w stanie stało-ciekłym wymaga użycia prawidłowych wartości własności termodynamicznych materiałów. Modelowanie termodynamiczne jest potencjalnym narzędziem opracowania składu chemicznego stopów odpowiednich dla formowania tiksotropowego. Tiksoformowalne stopy muszą posiadać szeroki zakres temperatur krzepnięcia. Ponadto, nachylenie krzywej ułamka fazy ciekłej w zależności od temperatury powinno być jak najmniejsze dla wartości 40% tego ułamka. Wyniki obliczeń termodynamicznych mogą mieć również zastosowanie w trakcie projektowania przemysłowych procesów formowania tiksotropowego. W szczególności symulacje rozkładu temperatury wewnątrz formowanego materiału wymagają znajomości wartości jego właściwości termo-fizycznych. Obliczenia termodynamiczne pozwalają, między innymi, wyznaczyć współczynnik wymiany ciepła, ciepło właściwe czy ciepło przemiany fazowej. Celem tej pracy jest przedstawienie przykładów zastosowania modelowania numerycznego własności termodynamicznych przemysłowych stopów aluminium. Wszystkie obliczenia zostały wykonane z wykorzystaniem oprogramowania JMatPro. Wyznaczenie składu fazowego dla wieloskładnikowych stopów zostało oparte na minimalizacji energii Gibbs’a. Ułamek fazy ciekłej w warunkach nierównowagowego krzepnięcia został wyznaczony w oparciu o równanie Scheil-Gulliver’a. Dodatkową zaletą wykorzystanego oprogramowania jest możliwość przewidywania warunków powstawania metastabilnych faz, które maja wpływ na właściwości mechaniczne stopów.
PL
Niniejszy artykuł jest kontynuacją cyklu, rozpoczętego w numerze LAB 6/2001, mającego na celu zaznajomienie Czytelników z obliczeniami i symulacjami "chemicznymi" za pomocą arkusza kalkulacyjnego MS Excel i zgodnie z przyjętymi założeniami dołączono do niego oprogramowanie i skoroszyty z przykładami.
PL
Niniejszy artykuł jest kontynuacją cyklu, rozpoczętego w numerze LAB 6/2001, mającego na celu zaznajomienie Czytelników z obliczeniami i symulacjami "chemicznymi" za pomocą arkusza kalkulacyjnego MS Excel i zgodnie z przyjętymi założeniami dołączono do niego oprogramowanie i skoroszyty z przykładami. Artykuł ten kończy serię [1-3] poświęconą zastosowaniom metod algebry liniowej do obliczeń stechiometrycznych i termodynamicznych
PL
Niniejszy artykuł jest kontynuacją cyklu, rozpoczętego w numerze 6/2001 LAB, mającego na celu zaznajomienie Czytelników z obliczeniami i symulacjami "chemicznymi" za pomocą arkusza kalkulacyjnego MS Excel i zgodnie z przyjętymi założeniami dołączono do niego oprogramowanie i skoroszyty z przykładami; dalsze wyjaśnienia znajdzie czytelnik na końcu artykułu.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie obliczeń termodynamicznych do analizy składu chemicznego i wyznaczania równań stanu gazów prochowych. Przeprowadzono obliczenia składu i parametrów termodynamicznych produktów spalania dla typowego prochu nitrocelulozowego. Przedstawiono wykorzystanie obliczeń termochemicznych do wyznaczania termodynamicznie uzgodnionych wartości siły prochu i kowolumenu oraz obliczenia współczynnika Grüneisena. Przeprowadzono analizę wykorzystania równania stanu ze zmienną i uśrednioną wartością kowolumenu do wyznaczenia rozwiązania Problemu Głównego Balistyki Wewnętrznej.
EN
The applications of thermodynamic calculations for chemical constitution analysis and determination of powder gases condition equations are presented. Some calculations are carried out for chemical constitution and burning products thermodynamic characteristics for typical nitre-celluloid powder.
PL
Artykuł jest kontynuacją cyklu, rozpoczętego w numerze 6/2001 naszego pisma, mającego na celu zaznajomienie Czytelników z obliczeniami i symulacjami ,,chemicznymi" za pomocą arkusza kalkulacyjnego MS Excel i zgodnie z przyjętymi założeniami dołączono do niego oprogramowanie i skoroszyty z przykładami; dalsze wyjaśnienia znajdzie Czytelnik na końcu artykułu.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.