Modelowanie złożonej wymiany ciepła w procesie wytwarzania spieku 90W-7Ni-3Fe

Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu wytwarzania metalu ciężkiego (spieku ciężkiego) 90W-7Ni-3Fe. Modelowano rzeczywisty układ stosowany do wytwarzania takiego materiału metodą nagrzewania rezystancyjnego. Do budowy modelu i wykonania obliczeń zastosowano pakiet Comsol Multiphysics. Analizę przeprowadzono przy założeniach upraszczających wynikających z ograniczonych możliwości środowiska obliczeniowego i braku pełnych charakterystyk materiałowych w całym analizowanym zakresie temperatury. W modelu odtworzono jednak wszystkie główne zjawiska i uzyskano możliwość jakościowej analizy przebiegu procesu spiekania, identyfikacji problemów technologicznych oraz optymalizacji procesu spiekania rezystancyjnego.

Results of numerical analysis of 90W-7Ni-3Fe heavy alloy (WHA) production process were presented in the paper. Real system used for production of such material by resistance heating method was modelled applying Comsol Multiphysics FEM software. The analysis was focussed on complex, i.e., combined heat transfer phenomena including phase change effects. Despite some necessary simplifications, all the main phenomena were reconstructed in the numerical model. The numerical modelling enabled for qualitative and quantitative, in some aspect, analyses of the sintering processes and for identification of main technological problems. It also made possible optimisation of the analysed powder metallurgy production process.