- Tytuł:
-
Analiza rozkładu węgla w ziarnie eutektycznym żeliwa sferoidalnego metodą uśrednionego wielościanu Voronoia
Analysis of the carbon distribution in the ductile iron eutectic cell using Averaged Voronoi Polyhedron - Autorzy:
-
Burbelko, A. A.
Początek, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/380907.pdf
- Data publikacji:
- 2013
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
żeliwo sferoidalne
uśredniony wielościan Voronoia
segregacja
ductile iron
averaged Voronoi polyhedron
segregation - Opis:
-
W pracy został przedstawiony model matematyczny krystalizacji żeliwa z grafitem kulkowym. W modelu uwzględniona została dyfuzja w skali mikro w kierunku promieniowym w obszarze elementarnego pola mikrodyfuzji (EPMD) odpowiadającego jednej komórce eutektycznej. Zaproponowano wykorzystanie EPMD o kształcie uśrednionego wielościanu Voronoia (UWV). Dla wyznaczenia geometrii EPMD zastosowano statystyczną teorię krystalizacji Kolmogorova. Przedstawiono zasady różnicowego sformułowania matematycznego omawianego zagadnienia. Zastosowanie geometrii wielościanu Voronoia pozwala uwzględnić zmniejszenie udziału objętościowego obszarów peryferyjnych ziaren równoosiowych na skutek losowych kontaktów pomiędzy sąsiednimi ziarnami. W modelowaniu uwzględniono wpływ dyfuzji pierwiastka stopowego w cieczy na końcowy rozkład jego stężenia w ziarnie eutektycznym. W wyniku symulacji wyznaczono rozkład składnika stopowego w różnych momentach czasu zarówno dla fazy pierwotnej jak i dla fazy ciekłej, co pozwoliło na otrzymanie danych dotyczących mikrosegregacji węgla w przekroju warstwy austenitu.
The study presents the mathematical model of the carbon diffusion field in the growing eutectic grain during the ductile iron solidification. In the proposed model heat flow is analyzed at the macro level, while micro level is used for modeling of the diffusion field. The use of an averaged Voronoi polyhedron (AVP) geometry was proposed as a shape of the elementary diffusion field domain. To determine the geometry of the AVP, Kolmogorov’s statistical theory of the solidification was applied. The principles of a differential mathematical formulation of this problem were discussed. Application of the AVP geometry allows taking into account the reduced volume fraction of the peripheral areas of the equiaxial grains by random contacts between the adjacent grains. The model also takes into consideration an influence of a segregation of the solute in the liquid phase on the final distribution of this element in the eutectic grain. The distribution of the solute at different time instance in the liquid phase and eutectic austenite was calculated. It allows as to obtain data on the carbon distribution in the eutectic cell at the end of the solidification process. The cooling curve was determined as well. - Źródło:
-
Archives of Foundry Engineering; 2013, 13, 2 spec.; 29-34
1897-3310
2299-2944 - Pojawia się w:
- Archives of Foundry Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł