Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2010

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelling the effect of SiC particle size on crystallization of magnesium metal matrix composite AZ91/SiC

Żak P., Lelitko J., Suchy J. S., Krajewski W., Krawiec H., Haberl K., Shumacher P., Greer. L., Shirzadi A., Gracz B.

Inżynieria Materiałowa

2010

Vol. 31, nr 3

699-702

Goal of this work was to prepare micro-macro AZ91/SiC composite crystallization model that depends on SiC particles size. The model base on temperature and chemical elements concentration, it also takes into account primary a-Mg phase nucleation rate. The behaviour of temperature and chemical composition field can be calculated using Fourier-Kirchhoff equation and modified second Fick's law. The nucleation rate for this material was calculated from log-normal Fras equation. Fitting parameters were found using experimental data. Different composites castings with different size and content of SiC particles were performed. The grain density and undercooling in each case were measured. Obtained data was used as test values during statistical fitting of the unknown model adjustment parameters. The simulation software on the base of prepared model was written. Experiment for the same composite as set as initial data of the simulation was performed. The simulation results were compared with an experimental data. Analysis shows good fitting of presented model results with the real values.

Celem prezentowanej pracy było przygotowanie modelu mikro-makro krystalizacji kompozytu na bazie AZ91 (tab. 1), wzmocnionego cząstkami SiC, który uwzględniałby wielkość cząstek zbrojących. Model bazuje na równaniach opisujących rozkład pola temperatury (row. Fouriera-Kirchhoffa) oraz pola stężeń pierwiastków chemicznych (zmodyfikowane prawo Ficka). Szybkość zarodkowania dla badanego materiału została opisana równaniem Frasia (row. 6). Parametry dopasowania w proponowanym modelu zostały wyznaczone statystycznie na podstawie danych doświadczalnych. W ramach przygotowania tego artykułu zostały wykonane trzy doświadczalne wytopy dla rożnych kompozytów AZ91/SiC. Podczas każdego wytopu wykorzystywane były cząstki zbrojące innej frakcji: 10 um, 40 um, 76 ?m. Przygotowano próbki kompozytu i stopu o rożnych zawartościach cząstek zbrojących: 0, 0.1, 0.5, 1, 2, 3.5% masowych SiC. Dla każdej próbki została zarejestrowania krzywa stygnięcia, na postawie której została wyznaczona temperatura zarodkowania (rys. 2), przechłodzenie oraz szybkość stygnięcia (row. 2) dla wybranej formy. Analiza mikrostruktury odpowiednio przygotowanych oraz wytrawionych próbek pozwoliła na wyznaczenie gęstości ziaren. Statystyczne zestawienie tych danych z wartościami przechłodzenia prowadzi do modelu zarodkowania kompozytu AZ91/SiC zależnego od przechłodzenia (rów. 9÷11) oraz od przechłodzenia i wielkości cząstki zbrojącej (rów. 12). Na podstawie wyników dopasowania statystycznego został opracowany model teoretyczno-empiryczny, który był zaimplementowany w formie programu komputerowego. Następnie został wykonany kolejny eksperyment, mający na celu zweryfikowanie wyników modelowania. Wyniki symulacji wykazują bardzo wysokie dopasowanie w stosunku do wyników doświadczalnych (rys. 3). Analiza wyników symulacji pozwala na poznanie wielu aspektów procesów odbywających się w krzepnącym odlewie (rys. 4÷6).

Modelling the effect of SiC mass fraction on crystallization of magnesium metal matrix composite; AZ91/SiC

Lelitko J., Żak P., Suchy J., Krajewski W., Krawiec H., Greer. L., Shumacher P., Shirzadi A., Haber K., Darłak P.

Inżynieria Materiałowa

2010

Vol. 31, nr 3

703-707

The aim of this work was prepare micro-macro crystallization model of AZ91/SiC composite that depends on mass fraction of SiC particles. This model base on temperature and chemical elements concentration, it also takes into account primary a-Mg phase nucleation rate. The behavior of temperature and chemical composition field can be calculated using Fourier- -Kirchhoff equation and modified second Fick's law. The nucleation rate for this alloy was calculated from log-normal Fras equation. Fitting parameters were found using experimental data. Different composites castings with different mass fraction of SiC particles were performed. The grain density and undercooling in each case were measured. Obtained data was used as test values during statistical fitting of the unknown model adjustment parameters. The simulation software on the base of prepared model was written. Experiment for the same composite as set as initial data of the simulation was performed. The simulation results were compared with an experimental data. Analysis shows good fitting of presented model with the real values.

Celem niniejszej pracy było przygotowanie modelu mikro-makro krystalizacji kompozytu na bazie stopu AZ91 (tab. 1), wzmocnionego cząstkami SiC, który uwzględniałby udział masowy cząstek zbrojących. Model bazuje na równaniach opisujących rozkład pola temperatury (rownanie Fouriera- -Kirchhoffa) oraz polu stężeń pierwiastków chemicznych (zmodyfikowane prawo Ficka). Szybkość zarodkowania dla badanego materiału została opisana równaniem Frasia. Parametry dopasowania w proponowanym modelu zostały wyznaczone statystycznie na podstawie danych doświadczalnych. Aby zrealizować założony cel pracy, wykonano kilka wytopów dla rożnych kompozytów AZ91/SiC. Analiza mikrostruktury odpowiednio przygotowanych oraz wytrawionych próbek pozwoliła na wyznaczenie gęstości ziaren. Statystyczne zestawienie tych danych z wartościami przechłodzenia prowadzi do modelu zarodkowania kompozytu AZ91/SiC zależnego od przechłodzenia (14÷18) oraz od przechłodzenia i udziału masowego SiC (19). Wyniki symulacji wykazują bardzo wysokie dopasowanie w stosunku do wyników doświadczalnych (rys. 14). Analiza wyników symulacji pozwala na poznanie wielu aspektów procesów odbywających się w krzepnącym odlewie (rys. 15÷17).