WPŁYW PRZECHŁODZENIA STOPU AlMg10 NA KRZEPNIĘCIE PODCZAS PŁYNIĘCIA

Podobne dokumenty
KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

OCENA PŁYNIĘCIA CIEKŁEGO STOPU AlMg10 W SPIRALNEJ PRÓBIE LEJNOŚCI

KRZEPNIĘCIE SUSPENSJI KOMPOZYTOWEJ AlMg10+SiC PODCZAS WYPEŁNIANIA WNĘKI FORMY

KRZEPNIĘCIE STRUGI SILUMINU AK7 W PIASKOWYCH I METALOWYCH KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

WPŁYW TEMPERATURY ODLEWANIA NA INTENSYWNOŚĆ PRZEPŁYWU STOPÓW Al-Si W KANALE PRÓBY SPIRALNEJ BINCZYK F., PIĄTKOWSKI J., SMOLIŃSKI A.

TEMPERATURA LEJNOŚCI ZEROWEJ SILUMINÓW. J. MUTWIL 1, D. NIEDŹWIECKI 2 Wydział Mechaniczny Uniwersytetu Zielonogórskiego

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 5.4

FOTOELEKTRYCZNA REJESTRACJA ENERGII PROMIENIOWANIA KRZEPNĄCEGO STOPU

BADANIA NAPRĘŻEŃ SKURCZOWYCH W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO

CECHY PRZEPŁYWU SILUMINÓW JEDNOFAZOWYCH W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

TEMPERATURY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO W FUNKCJI SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA ODLEWU

IDENTYFIKACJA CHARAKTERYSTYCZNYCH TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ŻELIWA CHROMOWEGO

BADANIA FRONTU KRYSTALIZACJI DWUSKŁADNIKOWYCH STOPÓW Al Si W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlSi13Cu2 WYTWARZANYCH METODĄ SQUEEZE CASTING

WPŁYW PRĘDKOŚCI KRYSTALIZACJI KIERUNKOWEJ NA ODLEGŁOŚĆ MIĘDZYPŁYTKOWĄ EUTEKTYKI W STOPIE Al-Ag-Cu

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

WYZNACZANIE MINIMALNEJ GRUBOŚCI WLEWU DOPROWADZAJĄCEGO

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

WPŁYW SZYBKOŚCI KRZEPNIĘCIA NA UDZIAŁ GRAFITU I CEMENTYTU ORAZ TWARDOŚĆ NA PRZEKROJU WALCA ŻELIWNEGO.

ANALIZA ODLEWANIA ŻELIWA CHROMOWEGO W FORMIE PIASKOWEJ - FIZYCZNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA

EKSPERYMENTALNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA ODLEWU W FORMIE

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

PRZEPŁYW SILUMINU AK12 W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

SYMULACJA NUMERYCZNA KRZEPNIĘCIA KIEROWANEGO OCHŁADZALNIKAMI ZEWNĘTRZNYMI I WEWNĘTRZNYMI

SZACOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 NA PODSTAWIE METODY ATND

TECHNOLOGICZNE ASPEKTY STREFY PRZEWILŻONEJ W IŁOWYCH MASACH FORMIERS KICH

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

PARAMETRYCZNY OPIS CECH PRZEPŁYWU METALI I STOPÓW W KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

ANALIZA PROCESU ZAPEŁNIENIA WNĘKI CIEKŁYM STOPEM W METODZIE PEŁNEJ FORMY.

ANALIZA ZAKRESU KRYSTALIZACJI STOPU AlSi7Mg PO OBRÓBCE MIESZANKAMI CHEMICZNYMI WEWNĄTRZ FORMY ODLEWNICZEJ

WPŁYW WIRUJĄCEGO REWERSYJNEGO POLA MAGNETYCZNEGO NA SEGREGACJĘ W ODLEWACH WYKONANYCH ZE STOPU BAg-3

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

9/37 ZJAWISKA PRZEPŁYWU CIEPŁA I MASY W PROCESIE WYPEŁNIANIA FORMY CIEKŁYM METALEM

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

EMPIRYCZNE WYZNACZENIE PRAWDOPODOBIEŃSTW POWSTAWANIA WARSTWY KOMPOZYTOWEJ

ZMIANY W ROZKŁADZIE MIEDZI JAKO PRZYCZYNA PRZEMIANY STRUKTURY W ODLEWACH WYKONYWANYCH W POLU MAGNETYCZNYM

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

WPŁYW DOBORU ZASTĘPCZEJ POJEMNOŚCI CIEPLNEJ ŻELIWA NA WYNIKI OBLICZEŃ NUMERYCZNYCH

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

SPEKTRALNE CIEPŁO KRYSTALIZACJI ŻELIWA SZAREGO

ANALIZA CZYNNIKÓW WPŁYWAJĄCYCH NA KRYSTALIZACJĘ EUTEKTYKI W STOPIE Al-Cu-Ag

BADANIE KRYSTALIZACJI KOMPOZYTU AK9-Pb. Z. KONOPKA 1 Katedra Odlewnictwa Politechniki Częstochowskiej

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

BADANIE WYPEŁNIANIA WNĘKI FORMY CIŚNIENIOWEJ SUSPENSJĄ KOMPOZYTOWĄ

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

KOMPUTEROWA SYMULACJA POLA TWARDOŚCI W ODLEWACH HARTOWANYCH

BADANIE PROCESU KRYSTALIZACJI ODLEWNICZYCH MATERIAŁÓW ODPORNYCH NA ŚCIERANIE

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ROZWOJU BADAŃ NAD LEJNOŚCIĄ METALI I STOPÓW

ZDOLNOŚĆ SILUMINÓW DO ODWZOROWANIA FORMY. J. MUTWIL 1, D. NIEDŹWIECKI 2 Wydział Mechaniczny Uniwersytetu Zielonogórskiego

SKURCZ TERMICZNY ŻELIWA CHROMOWEGO

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

MODELOWANIE ODLEWANIA CIĄGŁEGO WLEWKÓW ZE STOPU AL

MODYFIKACJA STOPU AK64

WYZNACZANIE CIEPŁA KRYSTALIZACJI FAZ W ŻELIWIE EN-GJS NA PODSTAWIE METODY ATD

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

KRYSTALIZACJA I SKURCZ STOPU AK9 (AlSi9Mg) M. DUDYK 1, K. KOSIBOR 2 Akademia Techniczno Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko Biała

STRUKTURA ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

ROLA TRWAŁOŚCI FRONTU KRYSTALIZACJI W ODLEWACH KRZEPNĄCYCH W POLU MAGNETYCZNYM

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

OBLICZANIE PRĘDKOŚCI KRYTYCZNEJ PRZEMIESZCZANIA FALI CZOŁOWEJ STOPU W KOMORZE PRASOWANIA MASZYNY CIŚNIENIOWEJ

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

ZUŻYCIE TRYBOLOGICZNE KOMPOZYTU NA OSNOWIE ZGARU STOPU AK132 UMACNIANEGO CZĄSTKAMI SiC

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

FILTRACJA STALIWA SYMULACJA PROCESU NA PRZYKŁADZIE ODLEWU O MASIE 700 KG. S. PYSZ 1, J. STACHAŃCZYK 2 Instytut Odlewnictwa w Krakowie

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA NA UDZIAŁ FAZ PIERWOTNYCH W STRUKTURZE ŻAROWYTRZYMAŁEGO ODLEWNICZEGO STOPU KOBALTU

IDENTYFIKACJA FAZ W MODYFIKOWANYCH CYRKONEM ŻAROWYTRZYMAŁYCH ODLEWNICZYCH STOPACH KOBALTU METODĄ DEBYEA-SCHERRERA

OKREŚLENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

SEGREGACJA SREBRA PODCZAS KRYSTALIZACJI KIERUNKOWEJ STOPU Al-Ag-Cu

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

z wykorzystaniem pakiet MARC/MENTAT.

WPŁYW RODZAJU SILUMINU I PROCESU TOPIENIA NA JEGO KRYSTALIZACJĘ

ROZKŁAD WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU W GRUBYM ODLEWIE ŻELIWNYM

SYMULACJA KRZEPNIĘCIA BRĄZU ALUMINIOWEGO BA1032 Z WERYFIKACJĄ DOŚWIADCZALNĄ

OKREŚLENIE CIEPŁA WŁAŚCIWEGO MASY FORMIERSKIEJ METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ

ZAPIS PROCESU KRYSTALIZACJI PIERWOTNEJ I WTÓRNEJ ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

OPTYMALIZACJA PROCESU ZALEWANIA DUŻEGO WLEWKA Fe-Si-Mg W CELU UJEDNORODNIENIA JEGO SKŁADU CHEMICZNEGO

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

STANOWISKO DO BADANIA OPORÓW PRZEPŁYWU META- LU W KANALE FORMY ODLEWNICZEJ

REJESTRACJA ZMIAN WILGOTNOŚCI W PIASKOWEJ FORMIE NAGRZEWANEJ JEDNOSTRONNIE

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

PRÓBA OCENY KRZEPNIĘCIA KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg/SiC+C gr

S. PIETROWSKI 1 Katedra Systemów Produkcji, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, Łódź

ANALIZA RUCHU CIEPŁA W MIKROOBSZARZE KOMPOZYTU ZBROJONEGO CZĄSTKAMI SiC

OCENA PROCESU ODLEWANIA I OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPOWEGO STALIWA KONSTRUKCYJNEGO METODĄ ANALIZY TERMICZNEJ I DERYWACYJNEJ

FILTRACJA STOPU AlSi9Mg (AK9) M. DUDYK 1 Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademia Techniczno - Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko-Biała.

Transkrypt:

39/22 Archives of Foundry, Year 2006, Volume 6, 22 Archiwum Odlewnictwa, Rok 2006, Rocznik 6, Nr 22 PAN Katowice PL ISSN 1642-5308 WPŁYW PRZECHŁODZENIA STOPU AlMg10 NA KRZEPNIĘCIE PODCZAS PŁYNIĘCIA Z. KONOPKA 1, M. CISOWKSA-ŁĄGIEWKA 2, A. ZYSKA 3, S. NOCUŃ 4, A. BOBER 5 Politechnika Częstochowska, Katedra Odlewnictwa, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa STRESZCZENIE W pracy przedstawiono kinetykę krzepnięcia stopu AlMg10 podczas płynięcia w kanale formy z uwzględnieniem przechłodzenia. Oceniono wpływ przechłodzenia metalu na krytyczny udział fazy stałej, przy którym ustaje płynięcie. Porównano krzepnięcie stopu przy rzeczywistej szybkości stygnięcia i dla warunków modelowych krystalizacji równowagowej i maksymalnej segregacji. Key words: solidification, supercooling, flowing, segregation 1. WSTĘP Krzepnięcie metali podczas przepływu w kanale formy opisuje się uwzględniając różne mechanizmy krystalizacji statycznej. Dominują dwa charakterystyczne modele krzepnięcia, w których metal krzepnie od ścianek formy zmniejszając przekrój ciekłego metalu lub w wyniku ochłodzenia metalu pojawia się krzepnięcie objętościowe strugi metalu i zmiana właściwości reologicznych, co skutkuje zatrzymaniem płynięcia [1,2]. Stopy o szerokim zakresie krzepnięcia charakteryzują się przepływem, w którym faza stała wydziela się, rośnie i płynie aż do momentu osiągnięcia tzw. koncentracji krytycznej, która uniemożliwi dalszy ruch. Strumień zatrzyma się, gdy ciśnienie hydrostatyczne będzie za małe aby pokonać opór 1 dr hab. inż., prof. PCz., konopka@mim.pcz.czest.pl 2 dr inż., cis@mim.pcz.czest.pl 3 dr inż., zyska@mim.pcz.czest.pl 4 mgr inż., snocun@mim.pcz.czest.pl 5 mgr inż., bober@mim.pcz.czest.pl

273 zawiesiny [3,4]. Kinetyka krzepnięcia podczas płynięcia zależy wielu czynników związanych z warunkami przepływu, takich jak: ciśnienie, prędkość przepływu, geometria kanału formy czy oporu na ściankach formy zależnych od chropowatości powierzchni. Stygnięcie metalu i warunki wymiany ciepła metal-forma związane są ze zmienną wartością współczynnika wymiany ciepła na granicy metal-forma zależną od przepływu i właściwości termofizycznych formy i metalu. Wreszcie zespół właściwości cieplnych i reologicznych metalu wraz ze zjawiskami powierzchniowymi na granicy metal-forma, które uzupełniają szeroką gamę wielu zmiennych wpływających na krzepniecie metali podczas płynięcia. Dlatego też w badaniach lejności i płynięcia metalu w kanałach formy najczęściej bada się pola prędkości i temperatury[5,6]. 2. METODYKA BADAŃ Badania krzepnięcia stopu AlMg10 podczas jego płynięcia wykonano za pomocą spiralnej próby lejności, w której zainstalowano termoelementy Ni-CrNi wykonane z drutu o średnicy 0,3 mm, ze spoiną o średnicy 0.5mm pokrytą warstwą pokrycia w odległościach co 100 mm od wlewu głównego, w miejscach, które są znacznikami długości w próbie spiralnej. Ilość termoelementów i odległości, w jakich zostały zainstalowane określono na podstawie wcześniejszych prób [7]. Pierwszy termoelement był umieszczony tuż za wlewem głównym. Rejestrację pomiaru temperatur w czasie płynięcia metalu w kanale formy wykonano za pomocą komputerowej laboratoryjnej karty pomiarowej PCL 818 o maksymalnej częstości próbkowania 100kHz, z 16 kanałami unipolarnymi. Ciekły stop odlewano grawitacyjnie z temperatury 973 K do uprzednio przygotowanych form. Formę wykonano z masy formierskiej na osnowie piasku kwarcowego o średniej wielkość ziarna 0,09 mm ze spoiwem olejowym. 3. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Z pomiaru pola temperatury płynącego stopu [8], uwzględniając stałą czasową termoelementu wyznaczono krzywą stygnięcia T=f(t), której równanie ma postać: 2b 2 ϑ = 1 ϑzal exp t (1) π R1 ρ1c1 gdzie: υ 1 =T 1 -T 2p, T 1, T 2p odpowiednio temperatura metalu i początkowa formy, b 2 =850 Ws 1/2 /m 2 K współczynnik akumulacji ciepła masy formierskiej, R 1 =1.85 10-3 m, sprowadzona grubość ścianki odlewu, ρ 1, c 1 odpowiednio gęstość i ciepło właściwe metalu. Zróżniczkowanie równania 1 względem czasu wyznacza szybkość stygnięcia metalu bez krzepnięcia, natomiast pochodna krzywej pomiarowej przedstawia szybkość

274 stygnięcia z uwzględnieniem krzepnięcia. Porównanie tych krzywych wyznacza kinetykę procesu krzepnięcia. Obliczone i uzyskane z pomiaru krzywe dla płynącego czoła strugi metalu przedstawiono na rysunku 1. 680 0 660 dt/dt -25 Temperatura [ o C] 640 620 600 580 572 o C T=f(t) 1-50 -75-100 -125 Szybkość stygnięcia [ o C/s] 560-150 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Czas [s] 235 408 540 660 775 880 965 1045 1100 Długość [mm] Rys.1 Krzywe stygnięcia i krzepnięcia stopu AlMg10 podczas płynięcia. Fig.1. Cooling and solidification curves for AlMg10 alloy during flowing. Ilość fazy stałej w czasie krzepnięcia i płynięcia obliczono z udziałów wydzielanego ciepła krystalizacji w całkowitym cieple krystalizacji stopu, które wylicza się z różnicy szybkości stygnięcia metalu z krzepnięciem i bez. Tym samym wyznacza się ilość wykrystalizowanej fazy stałej w czasie płynięcia, a także w funkcji temperatury, co pozwala porównać takie zależności z modelowymi. Z wykresu odczytuje się początek krzepnięcia (pkt.1) i przechłodzenie uwzględniając zmianę równowagowej temperatury likwidus w funkcji stężenia Mg w cieczy. Zmianę przechłodzenia i ilości fazy stałej podczas płynięcia i krzepnięcia stopu AlMg10 przedstawiono na rysunku 2.

275 55 50 45 40 przechłodzenie udział fazy stałej 8 7 6 Przechłodzenie [K] 35 30 25 20 15 10 5 0 5 4 3 2 1 0 Udział fazy stałej [%] 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Czas [s] Rys.2 Przechłodzenie i udział fazy stałej podczas krzepnięcia i płynięcia stopu AlMg10. Fig.2. Supercooling and solid phase fraction during solidification and flowing of AlMg10 alloy. Analizując uzyskane wyniki zauważa się silne przechłodzenie płynącego stopu w kanale formy, co jest oczywiste ze względu na wysoką szybkość stygnięcia wywołaną małą sprowadzoną grubością odlewu i wysoką szybkością płynięcia. Zastosowanie analizy termicznej różniczkowej pozwoliło wyznaczyć kinetykę wydzielania ciepła krzepnięcia i zmianę ilości wykrystalizowanej fazy stałej w czasie, a także w funkcji temperatury. Takie zależności pozwalają porównać rzeczywiste krzepnięcie z przypadkami modelowymi krzepnięcia równowagowego lub z całkowitym mieszaniem. Obliczona ilość fazy stałej powodująca zatrzymanie płynięcia wynosi tylko około 8%, która jest koncentracją krytyczną. Wykonano symulacje krzepnięcia badanego stopu dla warunków równowagi i według modelu Scheila uwzględniającego całkowite mieszanie cieczy na froncie krystalizacji, co generuje maksymalną segregację składnika stopowego. Zastosowano w tym celu oprogramowanie komercyjne Thermo-Calc. W obu tych przypadkach nie uwzględnia się przechłodzenia metalu. Porównanie krzepnięcia badanego stopu w warunkach rzeczywistych szybkiego płynięcia, stygnięcia i silnego przechłodzenia z krzepnięciem modelowym przedstawiono na rysunku 3.

276 572 570 568 566 krzepnięcie równowagowe model Scheil'a krzepnięcie rzeczywiste Temperatura [ o C] 564 562 560 558 556 554 552 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Udział fazy stałej [%] Rys.3. Krzepnięcie rzeczywiste stopu AlMg10 podczas płynięcia. Fig.3. Real solidification of AlMg10 alloy during flowing. Można zauważyć, że koncetracja krytyczna silnie zależy od przechłodzenia stopu, czego przykładem jest porównanie krzepnięcia w warunkach modelowych z uwzględnieniem przechłodzenia (17,3% dla reguły dźwigni i 11% wg modelu Scheila). Nie uwzględniając przechłodzenia obliczona ilość fazy stałej dla danych warunków modelowych wynosi około 60% [8]. 4. PODSUMOWANIE Wzrost przechłodzenia metalu powoduje zmniejszenie koncentracji krytycznej fazy stałej podczas krzepnięcia i płynięcia wywołującej zatrzymanie płynięcia. Kinetyka krzepnięcia stopu w warunkach rzeczywistych (wysoka szybkość stygnięcia) ma odmienny od warunków modelowych, charakter ilościowy i jakościowy. Przedstawiona w artykule metodyka badania procesu krzepnięcia metalu podczas płynięcia pozwala analizować ten proces ilościowo i uwzględnia istotny wpływ przechłodzenia. Możliwość wyznaczenia koncentracji krytycznej może być podstawą do opracowania mechanizmu krzepnięcia różnych stopów, a także oceny wpływu różnych czynników. Oceniając uzyskane wyniki można przypuszczać, że krzepnięcie stopu AlMg10 podczas płynięcia ma charakter objętościowy, a strefę takiego krzepnięcia można wyznaczyć z pomiaru temperatury i znanego gradientu temperatury wzdłuż kierunku płynięcia.

277 LITERATURA [1] Flemings M.C.: Solidification processing, New York Mc-Grow-Hill 1974. [2] Mutwil J.: Ocena zjawisk fizyko-chemicznych zachodzących podczas wypełniania wnęki formy, Monografie nr 63, WSI, Zielona Góra, 1992. [3] Dhalt G., Gao D.M.: Finite element simulation of metal flow in moulds, Int. J. For Num. Math. In Eng., 1990, vol. 30, s. 821-831. [4] Mutwil J., Bydałek A., Niedźwiedzki D.: Stan obecny i perspektywy rozwoju badań nad lejnością metali i stopów, Krzepnięcie Metali i Stopów, nr 37, PAN Katowice, 1998, s.53 [5] Qudong W, Yizhen L., Xiaoqin Z.,Wenjiang D,Yanping Z., Qinghua L., Jie L.: Study on the fluidity of AZ91+xRE magnesium alloy, Materials Science and Engineering A271, 1999, p.109-115. [6] Bokota A., Sowa L.: Zastosowanie metody elementów skończonych do modelowania próby lejności, Archiwum Odlewnictwa, vol. 1, nr 1, 2001, 42-47. [7] Konopka Z., Cisowska M., Zyska A.: Związek pomiędzy napięciem powierzchniowym i lejnością, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol.21, nr spec.2001. [8] Konopka Z., Łągiewka M.: Krzepnięcie stopu AlMg10 podczas płynięcia w formie odlewniczej. Hutnik nr 6, 2006r., s.285-289. EFFECT OF AlMg10 ALLOY SUPERCOOLING ON SOLIDIFICATION DURING FLOWING SUMMARY Solidification kinetics of the AlMg10 alloy during flowing in mould channel taking supecooling into accout was presented in this paper. Effect of metal supercooling on critical fraction of solid phase which flowing stop was estimated. Solidification of examined alloy et real cooling rate and equilibrium and maximum segregation crystallization were compared. Recenzował Prof. Jan Szajnar