Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання
The main options for improving the operational life of parts of high-loaded working bodies of machines and mechanisms of grinding and other processing of mineral raw materials, working in conditions of abrasive and impact-abrasive wear and ways to improve their production technologies are presented,...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/142 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471956596752384 |
|---|---|
| author | Лук’яненко, І.В. |
| author_facet | Лук’яненко, І.В. |
| author_sort | Лук’яненко, І.В. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-17T15:43:25Z |
| description | The main options for improving the operational life of parts of high-loaded working bodies of machines and mechanisms of grinding and other processing of mineral raw materials, working in conditions of abrasive and impact-abrasive wear and ways to improve their production technologies are presented, which are based on using properties of such a class of materials as bimetals. The effectiveness of the use of modern methods of computer simulation of castings crystallization is shown. The possibility of using data obtained by computer simulation to determine the cooling rate at any point of the casting has been established. Using the example of high-strength cast iron with spherical shape of graphite, obtained by spheroidizing modification in the reaction chamber of a mold with a known critical cooling rate, exceeding of which leads to a change in its crystallization path from a stable system to a metastable and, as a result, to chilling, calculations are made that allow us to predict the depth of the chilled cast iron layer, depending on the given technological factors of the casting process. An explanation is given that the use of the obtained data of modeling and calculations can be applied to specify the required depth of the working chilled layer of cast iron parts at the stage of their production, which, in turn, will provide more optimized performance properties. The paper shows the results of experimental studies of the technology for producing castings, which combine the structure of high-strength cast iron in the base material and white cast iron in their working part. A comparison of the results of these studies with the results of computer simulation and calculations is made, which confirms their convergence. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:46Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-142 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:46Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1422023-06-17T15:43:25Z Study of processes of structure differentiation of cast-iron castings by computer simulation Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання Лук’яненко, І.В. bimetallic castings abrasive and impact-abrasive wear two-layer cast iron castings green sand mold casting computer simulation cooling curve external chiller chill depth high-strength cast iron critical cooling rate біметалеві виливки абразивний та ударно-абразивний знос двошарові чавунні виливки лиття в піщано-глинисті форми комп'ютерне моделювання крива охолодження зовнішній холодильник глибина вибілення високоміцний чавун критична швидкість охолодження The main options for improving the operational life of parts of high-loaded working bodies of machines and mechanisms of grinding and other processing of mineral raw materials, working in conditions of abrasive and impact-abrasive wear and ways to improve their production technologies are presented, which are based on using properties of such a class of materials as bimetals. The effectiveness of the use of modern methods of computer simulation of castings crystallization is shown. The possibility of using data obtained by computer simulation to determine the cooling rate at any point of the casting has been established. Using the example of high-strength cast iron with spherical shape of graphite, obtained by spheroidizing modification in the reaction chamber of a mold with a known critical cooling rate, exceeding of which leads to a change in its crystallization path from a stable system to a metastable and, as a result, to chilling, calculations are made that allow us to predict the depth of the chilled cast iron layer, depending on the given technological factors of the casting process. An explanation is given that the use of the obtained data of modeling and calculations can be applied to specify the required depth of the working chilled layer of cast iron parts at the stage of their production, which, in turn, will provide more optimized performance properties. The paper shows the results of experimental studies of the technology for producing castings, which combine the structure of high-strength cast iron in the base material and white cast iron in their working part. A comparison of the results of these studies with the results of computer simulation and calculations is made, which confirms their convergence. Представлено основні варіанти підвищення експлуатаційного ресурсу деталей високонавантажених робочих органів машин і механізмів подрібнення, розмелювання та іншої обробки мінеральної сировини, що працюють в умовах абразивного та ударно-абразивного зносу, і шляхи поліпшення технологій їх виготовлення, які ґрунтуються на використанні властивостей такого класу матеріалів, як біметали. Показано ефективність застосування сучасних методів комп'ютерного моделювання процесів кристалізації виливків. Встановлено можливість використання даних, отриманих засобами комп'ютерного моделювання, для визначення швидкостей охолодження в будь-якій точці виливка. На прикладі високоміцного чавуну з кулястою формою графіту, отриманого шляхом сфероїдизувального модифікування в реакційній камері ливарної форми, з відомою критичною швидкістю охолодження, перевищення якої призводить до зміни шляху його кристалізації зі стабільної системи на метастабільну і, як наслідок, до відбілу, виконано розрахунки, які дозволяють прогнозувати глибину відбіленого шару чавунного виливка в залежності від заданих технологічних факторів процесу лиття. Дано пояснення, що використання отриманих даних моделювання та розрахунків може бути застосовано для задання необхідної глибини робочого відбіленого шару чавунних деталей на етапі їхнього виготовлення, що, в свою чергу, забезпечить отримання більш оптимізованих експлуатаційних властивостей. У роботі показано результати експериментальних досліджень технології одержання виливків, які поєднують в собі структуру високоміцного чавуну в матеріалі основи і білого чавуну в їхній робочій частині. Проведено порівняння результатів цих досліджень з результатами комп'ютерного моделювання та розрахунків, яке підтверджує їх збіжність. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-17 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/142 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 27 No. 1-2 (2019): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 27 № 1-2 (2019): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/142/143 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | біметалеві виливки абразивний та ударно-абразивний знос двошарові чавунні виливки лиття в піщано-глинисті форми комп'ютерне моделювання крива охолодження зовнішній холодильник глибина вибілення високоміцний чавун критична швидкість охолодження Лук’яненко, І.В. Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| title | Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| title_alt | Study of processes of structure differentiation of cast-iron castings by computer simulation |
| title_full | Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| title_fullStr | Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| title_full_unstemmed | Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| title_short | Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| title_sort | дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом комп’ютерного моделювання |
| topic | біметалеві виливки абразивний та ударно-абразивний знос двошарові чавунні виливки лиття в піщано-глинисті форми комп'ютерне моделювання крива охолодження зовнішній холодильник глибина вибілення високоміцний чавун критична швидкість охолодження |
| topic_facet | bimetallic castings abrasive and impact-abrasive wear two-layer cast iron castings green sand mold casting computer simulation cooling curve external chiller chill depth high-strength cast iron critical cooling rate біметалеві виливки абразивний та ударно-абразивний знос двошарові чавунні виливки лиття в піщано-глинисті форми комп'ютерне моделювання крива охолодження зовнішній холодильник глибина вибілення високоміцний чавун критична швидкість охолодження |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/142 |
| work_keys_str_mv | AT lukânenkoív studyofprocessesofstructuredifferentiationofcastironcastingsbycomputersimulation AT lukânenkoív doslídžennâprocesívdiferencíacíístrukturičavunnihvilivkívmetodomkompûternogomodelûvannâ |