Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза
The aim of the work is to determine the main factors of electric current treatment of melt of a hypo-eutectic silumin with an increased Fe content for ensuring such a morphology of its phases that does not reduce the mechanical properties of the casting. Numerical modeling of processes in conductive...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/76 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471927081435136 |
|---|---|
| author | Цуркін, Володимир Іванов, Артем Жданов, О. О. Честних, М. В. Гумененко, М. К. Дьогтєв, Ю. Н. Харитонова, Т. Г. |
| author_facet | Цуркін, Володимир Іванов, Артем Жданов, О. О. Честних, М. В. Гумененко, М. К. Дьогтєв, Ю. Н. Харитонова, Т. Г. |
| author_sort | Цуркін, Володимир |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-07T11:51:50Z |
| description | The aim of the work is to determine the main factors of electric current treatment of melt of a hypo-eutectic silumin with an increased Fe content for ensuring such a morphology of its phases that does not reduce the mechanical properties of the casting.
Numerical modeling of processes in conductive electric current treatment of a melt was based on the fact that the processing of metal melt by fields of different physical nature (energy treatment), a complex of processes is formed that are multifactorial, multifunctional and multiple purpose. Therefore, this influence has all the criterions of a multiphysical one. On the one hand, the energetic influence makes it possible to obtain a complex of positive effects, in contrast to the reagent treatment, which acts selectively. On the other hand, it becomes much more difficult to simulate treatment processes in order to find its modes that allow obtaining a positive result. For that reason, the problem of finding a favorable combination of multiphysical factors of the electric current influence on a silumin melt with an increased Fe content under conditions when the energy fields cooperative action that are generated in the melt has signs of an extremum is considered topical. It is shown that these necessary conditions are the defined value of the dose of the energy density, which is introduced into the melt and the electrode system with parallel electrodes which has a different immersion depth and insulated lateral surface. The efficiency of these conditions has been experimentally confirmed. As a result of conductive electric current treatment of the liquid state of silumin which contained of Fe up to 2.6 % the primary coarse b-phase of Fe is completely eliminated. In this case, the ultimate strength σв reaches the value determined by the standard (DSTU 2839-94). With a Fe content of up to 3.4 %, the b-phase of Fe is substantially eliminated, σв increases almost 3 times, but the standard value is not reached. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:18Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-76 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:18Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-762023-06-07T11:51:50Z Liquid-phase conductive current treatment of casting silumin AK7пч with high iron content Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза Цуркін, Володимир Іванов, Артем Жданов, О. О. Честних, М. В. Гумененко, М. К. Дьогтєв, Ю. Н. Харитонова, Т. Г. melt silumin electric current sphere of influence multiphysical processes crystallization ability casting quality розплав силумін електричний струм сфера впливу мультифізичні процеси кристалізаційна здатність якість виливка The aim of the work is to determine the main factors of electric current treatment of melt of a hypo-eutectic silumin with an increased Fe content for ensuring such a morphology of its phases that does not reduce the mechanical properties of the casting. Numerical modeling of processes in conductive electric current treatment of a melt was based on the fact that the processing of metal melt by fields of different physical nature (energy treatment), a complex of processes is formed that are multifactorial, multifunctional and multiple purpose. Therefore, this influence has all the criterions of a multiphysical one. On the one hand, the energetic influence makes it possible to obtain a complex of positive effects, in contrast to the reagent treatment, which acts selectively. On the other hand, it becomes much more difficult to simulate treatment processes in order to find its modes that allow obtaining a positive result. For that reason, the problem of finding a favorable combination of multiphysical factors of the electric current influence on a silumin melt with an increased Fe content under conditions when the energy fields cooperative action that are generated in the melt has signs of an extremum is considered topical. It is shown that these necessary conditions are the defined value of the dose of the energy density, which is introduced into the melt and the electrode system with parallel electrodes which has a different immersion depth and insulated lateral surface. The efficiency of these conditions has been experimentally confirmed. As a result of conductive electric current treatment of the liquid state of silumin which contained of Fe up to 2.6 % the primary coarse b-phase of Fe is completely eliminated. In this case, the ultimate strength σв reaches the value determined by the standard (DSTU 2839-94). With a Fe content of up to 3.4 %, the b-phase of Fe is substantially eliminated, σв increases almost 3 times, but the standard value is not reached. Мета роботи – визначити основні фактори елекстрострумової обробки розплаву доевтектичного силуміну з підвищеним вмістом Fe задля забезпечення такої морфології його фаз, яка не занижує показники механічних властивостей виливка. Чисельне моделювання процесів при кондукційній електрострумовій обробці розплаву базувалось на тому, що при обробці металевого розплаву полями різної фізичної природи (енергетична обробка) відбувається комплекс процесів, які є багатофакторними, багатофункціональними та багатоцільовими. Тому такий вплив має всі ознаки мультифізичного. З одного боку, енергетична дія дозволяє отримувати комплекс позитивних ефектів, на відміну від реагентної обробки, яка діє вибірково. А з іншого – при цьому суттєво ускладнюється моделювання процесів обробки задля пошуку її режимів, що дозволяють отримувати позитивний ефект, тим більше, якщо силумін має підвищений вміст заліза. Тому в роботі розглядається актуальна проблема пошуку сприятливого сполучення мультифізичних факторів дії електричного струму на розплав силуміну, що має підвищений вміст Fe, за умов, коли кооперативна дія енергетичних полів, що генеруються у розплаві, має ознаки екстремуму. Показано, що цими необхідними умовами є визначена доза густини енергії, яка вводиться у розплав, та електродна система з паралельними електродами, що є різно заглибленими та з ізольованою бічною поверхнею. Експериментально підтверджено працездатність цих умов. Встановлено, що при кондукційній електрострумовій обробці при наявності Fe до 2,6 % повністю ліквідується первинна груба b-фаза Fe. При цьому межа міцності σв не є меншою, аніж визначено стандартом (ДСТУ 2839-94). При вмісті Fe до 3,4 % ліквідується b-фаза Fe, σв підвищується практично у 3 рази, але значення стандарту не досягається. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-07 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/76 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 29 No. 3 (2021): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 29 № 3 (2021): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/76/75 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | розплав силумін електричний струм сфера впливу мультифізичні процеси кристалізаційна здатність якість виливка Цуркін, Володимир Іванов, Артем Жданов, О. О. Честних, М. В. Гумененко, М. К. Дьогтєв, Ю. Н. Харитонова, Т. Г. Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза |
| title | Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза |
| title_alt | Liquid-phase conductive current treatment of casting silumin AK7пч with high iron content |
| title_full | Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза |
| title_fullStr | Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза |
| title_full_unstemmed | Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза |
| title_short | Рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну АК7пч з підвищеним вмістом заліза |
| title_sort | рідкофазна обробка кондукційним струмом ливарного силуміну ак7пч з підвищеним вмістом заліза |
| topic | розплав силумін електричний струм сфера впливу мультифізичні процеси кристалізаційна здатність якість виливка |
| topic_facet | melt silumin electric current sphere of influence multiphysical processes crystallization ability casting quality розплав силумін електричний струм сфера впливу мультифізичні процеси кристалізаційна здатність якість виливка |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/76 |
| work_keys_str_mv | AT curkínvolodimir liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT ívanovartem liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT ždanovoo liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT čestnihmv liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT gumenenkomk liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT dʹogtêvûn liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT haritonovatg liquidphaseconductivecurrenttreatmentofcastingsiluminak7pčwithhighironcontent AT curkínvolodimir rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza AT ívanovartem rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza AT ždanovoo rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza AT čestnihmv rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza AT gumenenkomk rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza AT dʹogtêvûn rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza AT haritonovatg rídkofaznaobrobkakondukcíjnimstrumomlivarnogosilumínuak7pčzpídviŝenimvmístomzalíza |