МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27

This work is devoted to the development of a physical modeling technique to study the effect of overheating of metal melts on their supercooling before crystallization, since melting and crystal- lization are important technological processes for obtaining high-quality castings. Due to the fact t...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2024
Автори:	Нурадінов, А.С., Ноговіцин, О.В., Гончаров, О.Л., Нурадінов, І.А., Чистяков, О.В., Зубеніна, Н.Ф.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2024
Теми:	модельні сплави розплав металу температура перегріву переохолодження обмежено розчинні домішки зародження кристалів
Онлайн доступ:	https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/249
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Casting Processes

Репозитарії

Casting Processes

id	oai:ojs2.localhost:article-249
record_format	ojs
institution	Casting Processes
baseUrl_str
datestamp_date	2024-09-25T10:32:08Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	модельні сплави розплав металу температура перегріву переохолодження обмежено розчинні домішки зародження кристалів
spellingShingle	модельні сплави розплав металу температура перегріву переохолодження обмежено розчинні домішки зародження кристалів Нурадінов, А.С. Ноговіцин, О.В. Гончаров, О.Л. Нурадінов, І.А. Чистяков, О.В. Зубеніна, Н.Ф. МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
topic_facet	модельні сплави розплав металу температура перегріву переохолодження обмежено розчинні домішки зародження кристалів model alloys metal melt overheating temperature supercooling limited soluble impurities crystal nucleation
format	Article
author	Нурадінов, А.С. Ноговіцин, О.В. Гончаров, О.Л. Нурадінов, І.А. Чистяков, О.В. Зубеніна, Н.Ф.
author_facet	Нурадінов, А.С. Ноговіцин, О.В. Гончаров, О.Л. Нурадінов, І.А. Чистяков, О.В. Зубеніна, Н.Ф.
author_sort	Нурадінов, А.С.
title	МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
title_short	МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
title_full	МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
title_fullStr	МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
title_full_unstemmed	МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
title_sort	методика дослідження впливу перегріву на переохолодження металів та їх сплавів: procesi littâ, 2024, vol 3 (157), 19-27
title_alt	METHODOLOGY FOR STUDYING THE EFFECT OF OVERHEATING ON SUPERCOOLING OF METALS AND THEIR ALLOYS: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27
description	This work is devoted to the development of a physical modeling technique to study the effect of overheating of metal melts on their supercooling before crystallization, since melting and crystal- lization are important technological processes for obtaining high-quality castings. Due to the fact that the processes involved in casting metals and their alloys operate at very high temperatures, are opaque and sometimes take place in aggressive environments, direct study of such processes is extremely difficult. In this regard, we have applied the method of physical modeling to conduct these studies, in which low-temperature metal alloys and organic compounds are used as objects of study. To conduct the research, a special experimental setup was created and a physical mod- eling technique was developed. At the beginning of the experiments, three prototypes of equal weight were prepared from each model alloy on an electronic balance (with a weighing accuracy of 0.01 g). To ensure the absolute identity of the melting and crystallization conditions of the model alloys, all three test samples were simultaneously placed in a chamber in which they were gradually heated to a certain level in order to melt and superheat. After appropriate exposure of the melt in the superheated state, it was cooled at a certain rate by cooling to the temperature of nucleation, which was recorded using thermocouples. The signal from the thermocouples in the form of absolute temperature values in digits and temperature curves of the cooling of the melts of the test media was observed on the screens of the potentiometer and laptop. The magnitude of melt supercooling, at which crystals nucleate, was determined by characteristic features on the cooling temperature curve of the model medium, such as the appearance of boards on them due to the release of crystallization heat. Transparent model environments allowed us to observe the nucleation of crystals visually. As a result of the researches, it was found that the effect of overheating on supercooling of the studied alloys is most likely due to a change in the concentration of limitedly soluble impurities. This assumption is based on the fact that the dissolution of impurities in the melt of any metal occurs as a result of diffusion, which is a relatively time-consuming process, and to obtain greater homogeneity of the metal melt, it is necessary either to increase the temperature of its overheating or to ensure its longer exposure to the overheated state. Ultimately, the results of the studies confirmed these assumptions, when, with an increase in the degree of dissolution of impurities, the supercooling of model melts changes, at which crystals are formed, and this was most likely due to a change in their physical and chemical properties.
publisher	National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
publishDate	2024
url	https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/249
work_keys_str_mv	AT nuradínovas methodologyforstudyingtheeffectofoverheatingonsupercoolingofmetalsandtheiralloysprocesilitta2024vol31571927 AT nogovícinov methodologyforstudyingtheeffectofoverheatingonsupercoolingofmetalsandtheiralloysprocesilitta2024vol31571927 AT gončarovol methodologyforstudyingtheeffectofoverheatingonsupercoolingofmetalsandtheiralloysprocesilitta2024vol31571927 AT nuradínovía methodologyforstudyingtheeffectofoverheatingonsupercoolingofmetalsandtheiralloysprocesilitta2024vol31571927 AT čistâkovov methodologyforstudyingtheeffectofoverheatingonsupercoolingofmetalsandtheiralloysprocesilitta2024vol31571927 AT zubenínanf methodologyforstudyingtheeffectofoverheatingonsupercoolingofmetalsandtheiralloysprocesilitta2024vol31571927 AT nuradínovas metodikadoslídžennâvplivuperegrívunapereoholodžennâmetalívtaíhsplavívprocesilitta2024vol31571927 AT nogovícinov metodikadoslídžennâvplivuperegrívunapereoholodžennâmetalívtaíhsplavívprocesilitta2024vol31571927 AT gončarovol metodikadoslídžennâvplivuperegrívunapereoholodžennâmetalívtaíhsplavívprocesilitta2024vol31571927 AT nuradínovía metodikadoslídžennâvplivuperegrívunapereoholodžennâmetalívtaíhsplavívprocesilitta2024vol31571927 AT čistâkovov metodikadoslídžennâvplivuperegrívunapereoholodžennâmetalívtaíhsplavívprocesilitta2024vol31571927 AT zubenínanf metodikadoslídžennâvplivuperegrívunapereoholodžennâmetalívtaíhsplavívprocesilitta2024vol31571927
first_indexed	2025-09-24T17:41:10Z
last_indexed	2025-12-17T12:07:42Z
_version_	1851757179656208384
spelling	oai:ojs2.localhost:article-2492024-09-25T10:32:08Z METHODOLOGY FOR STUDYING THE EFFECT OF OVERHEATING ON SUPERCOOLING OF METALS AND THEIR ALLOYS: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27 МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27 Нурадінов, А.С. Ноговіцин, О.В. Гончаров, О.Л. Нурадінов, І.А. Чистяков, О.В. Зубеніна, Н.Ф. модельні сплави розплав металу температура перегріву переохолодження обмежено розчинні домішки зародження кристалів model alloys metal melt overheating temperature supercooling limited soluble impurities crystal nucleation This work is devoted to the development of a physical modeling technique to study the effect of overheating of metal melts on their supercooling before crystallization, since melting and crystal- lization are important technological processes for obtaining high-quality castings. Due to the fact that the processes involved in casting metals and their alloys operate at very high temperatures, are opaque and sometimes take place in aggressive environments, direct study of such processes is extremely difficult. In this regard, we have applied the method of physical modeling to conduct these studies, in which low-temperature metal alloys and organic compounds are used as objects of study. To conduct the research, a special experimental setup was created and a physical mod- eling technique was developed. At the beginning of the experiments, three prototypes of equal weight were prepared from each model alloy on an electronic balance (with a weighing accuracy of 0.01 g). To ensure the absolute identity of the melting and crystallization conditions of the model alloys, all three test samples were simultaneously placed in a chamber in which they were gradually heated to a certain level in order to melt and superheat. After appropriate exposure of the melt in the superheated state, it was cooled at a certain rate by cooling to the temperature of nucleation, which was recorded using thermocouples. The signal from the thermocouples in the form of absolute temperature values in digits and temperature curves of the cooling of the melts of the test media was observed on the screens of the potentiometer and laptop. The magnitude of melt supercooling, at which crystals nucleate, was determined by characteristic features on the cooling temperature curve of the model medium, such as the appearance of boards on them due to the release of crystallization heat. Transparent model environments allowed us to observe the nucleation of crystals visually. As a result of the researches, it was found that the effect of overheating on supercooling of the studied alloys is most likely due to a change in the concentration of limitedly soluble impurities. This assumption is based on the fact that the dissolution of impurities in the melt of any metal occurs as a result of diffusion, which is a relatively time-consuming process, and to obtain greater homogeneity of the metal melt, it is necessary either to increase the temperature of its overheating or to ensure its longer exposure to the overheated state. Ultimately, the results of the studies confirmed these assumptions, when, with an increase in the degree of dissolution of impurities, the supercooling of model melts changes, at which crystals are formed, and this was most likely due to a change in their physical and chemical properties. Робота присвячена розробці методики фізичного моделювання для вивчення впливу перегріву розплавів металів на їх переохолодження перед кристалізацією, адже плавлення та кристалізація є важливими технологічними процесами для одержання якісних литих заготовок. Оскільки процеси, повʼязані з розливкою металів та їх сплавів, протікають при дуже високих температурах, є непрозорими та іноді відбуваються в агресивному середовищі, безпосереднє вивчення таких процесів надзвичайно ускладнене. У звʼязку з цим для проведення даних досліджень ми застосували метод фізичного моделювання і як обʼєкти вивчення використали низькотемпературні металеві сплави та органічні сполуки. Для проведення досліджень було створено спеціальну експериментальну установку та розроблено методику фізичного моделювання. На початку експериментів із кожного модельного сплаву на електронних вагах (із точністю зважування 0,01 г) готували по три дослідних зразки однакової маси. Для забезпечення абсолютної ідентичності умов плавлення й кристалізації модельних сплавів усі три дослідних зразки одночасно поміщали в камеру, у якій їх поступово нагрівали для розплавлення та перегріву. Після відповідної витримки розплаву в перегрітому стані його охолоджували до температури утворення зародків, яку фіксували за допомогою термопар. Сигнал від термопар у вигляді абсолютних значень температур у цифрах та температурних кривих охолодження розплавів дослідних середовищ спостерігали на екранах потенціометра й ноутбука. Величину переохолодження розплаву, при якому в них відбувається зародження кристалів, визначали за характерними ознаками на температурній кривій охолодження модельного середовища — появі плат на них через виділення тепла кристалізації. Прозорі модельні середовища дозволяли спостерігати за зародженням кристалів ще й візуально. У результаті проведених досліджень встановлено, що вплив перегріву на переохолодження досліджених сплавів, найімовірніше, зумовлений зміною концентрації обмежено розчинних домішок. Таке припущення ґрунтується на тому, що розчинення домішок у розплаві будь- якого металу відбувається внаслідок дифузії, що є відносно тривалим у часі процесом, і для отримання більшої однорідності розплаву металу необхідно або підвищити температуру його перегріву, або забезпечити його тривалішу витримку в перегрітому стані. Зрештою, результати проведених досліджень підтвердили ці припущення, коли з підвищенням ступеня розчинення домішок змінюється переохолодження модельних розплавів, при якому відбувається зародження кристалів, що, найімовірніше, зумовлено зміною їх фізико-хімічних властивостей. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2024-09-10 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/249 10.15407/plit2024.03.019 Casting processes; Casting processes №3 (157) 2024; 19-27 Процеси лиття; Процеси лиття №3 (157) 2024; 19-27 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/249/253 Авторське право (c) 2024 А.С. Нурадінов, О.В. Ноговіцин, О.Л. Гончаров, І.А. Нурадінов, О.В. Чистяков, Н.Ф. Зубеніна https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПЕРЕГРІВУ НА ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ МЕТАЛІВ ТА ЇХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 19-27

Репозитарії

Схожі ресурси