Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39
Received 26.10.2021 UDK 621.744: 539.216 On the model and metal systems, the possibility of controlling the structure of the casting through the open surface of the riser with the use of a vibrating crystallizer immersed in the near-surface layers of the melt in a mold with low thermophysical charac...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/80 |
| 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-80 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-15T08:57:35Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
вібруючий кристалізатор виливок зародження і зростання кристалів розмір зерна міцність пластичність |
| spellingShingle |
вібруючий кристалізатор виливок зародження і зростання кристалів розмір зерна міцність пластичність Шейгам, В. Ю. Пригунова, А. Г. Кошелєв, М. В. Нурадінов, А. С. Дука, В. М. Шеневідько, Л. К. Вернидуб, А. Г. Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| topic_facet |
вібруючий кристалізатор виливок зародження і зростання кристалів розмір зерна міцність пластичність vibrating crystallizer casting nucleation and growth of crystals grain size strength plasticity |
| format |
Article |
| author |
Шейгам, В. Ю. Пригунова, А. Г. Кошелєв, М. В. Нурадінов, А. С. Дука, В. М. Шеневідько, Л. К. Вернидуб, А. Г. |
| author_facet |
Шейгам, В. Ю. Пригунова, А. Г. Кошелєв, М. В. Нурадінов, А. С. Дука, В. М. Шеневідько, Л. К. Вернидуб, А. Г. |
| author_sort |
Шейгам, В. Ю. |
| title |
Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| title_short |
Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| title_full |
Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| title_fullStr |
Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| title_full_unstemmed |
Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| title_sort |
управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: processy litʹâ, 2021, tom 146, №4, p.30-39 |
| title_alt |
Control of casting structure through open surface profits: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 |
| description |
Received 26.10.2021
UDK 621.744: 539.216
On the model and metal systems, the possibility of controlling the structure of the casting through the open surface of the riser with the use of a vibrating crystallizer immersed in the near-surface layers of the melt in a mold with low thermophysical characteristics has been studied. Physical modeling carried out on an alloy of organic substances: camphene – 90 %, trіcycline – 10 %, made it possible to observe and fix the nucleation, growth of crystals on a stationary steel mold, immersed 8-10 mm under the mirror of the melt. As well as the nucleation, growth and separation of crystals from a crystallizer vibrating with a frequency of 50 Hz and an amplitude of 0.5 mm, and their settling to the bottom of the mold under the action of gravity with the formation of a "cone of deposition", due to which the appropriate conditions are created for the formation of a fine-crystalline structure at solidification. The verification of the regularities established during physical modeling was carried out on aluminum grade A7 using similar vibration modes and a casting mold made of vologran, the thermal conductivity of which is 0,16 W/(m·K), the heat capacity is 1,185·103 J/(kg·K). Two series of experiments carried out under conditions of natural cooling from a temperature of 670 0C in air with a stationary and vibrating crystallizer, showed that the treatment of the solidifying metal with a vibrating crystallizer promotes a 16-fold decrease in the average size of macrograins in comparison with castings obtained by volumetric solidification in the Vologran mold. in the absence of a crystallizer. The presence of an immovable crystallizer in the melt leads to a decrease in the density of the lower part of the casting by 0.42 %, while a vibrating one leads to an increase in its density by 1.2 %. The use of a vibrating mold provides an increase in strength characteristics by a factor of 1.87 both when receiving castings in a Vologran mold without a mold, and when it is stationary. In this case, the plasticity of the samples increases by more than 3 times. The results of experimental studies are explained from the standpoint of the theory of nucleation and growth of crystals. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/80 |
| work_keys_str_mv |
AT šejgamvû controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT prigunovaag controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT košelêvmv controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT nuradínovas controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT dukavm controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT šenevídʹkolk controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT vernidubag controlofcastingstructurethroughopensurfaceprofitsprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT šejgamvû upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT prigunovaag upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT košelêvmv upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT nuradínovas upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT dukavm upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT šenevídʹkolk upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 AT vernidubag upravlínnâstrukturoûvilivkačerezvídkritupoverhnûnadlivuprocessylitʹa2021tom1464p3039 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:40:52Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:40:52Z |
| _version_ |
1850424285616668672 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-802023-06-15T08:57:35Z Control of casting structure through open surface profits: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 Управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.30-39 Шейгам, В. Ю. Пригунова, А. Г. Кошелєв, М. В. Нурадінов, А. С. Дука, В. М. Шеневідько, Л. К. Вернидуб, А. Г. вібруючий кристалізатор виливок зародження і зростання кристалів розмір зерна міцність пластичність vibrating crystallizer casting nucleation and growth of crystals grain size strength plasticity Received 26.10.2021 UDK 621.744: 539.216 On the model and metal systems, the possibility of controlling the structure of the casting through the open surface of the riser with the use of a vibrating crystallizer immersed in the near-surface layers of the melt in a mold with low thermophysical characteristics has been studied. Physical modeling carried out on an alloy of organic substances: camphene – 90 %, trіcycline – 10 %, made it possible to observe and fix the nucleation, growth of crystals on a stationary steel mold, immersed 8-10 mm under the mirror of the melt. As well as the nucleation, growth and separation of crystals from a crystallizer vibrating with a frequency of 50 Hz and an amplitude of 0.5 mm, and their settling to the bottom of the mold under the action of gravity with the formation of a "cone of deposition", due to which the appropriate conditions are created for the formation of a fine-crystalline structure at solidification. The verification of the regularities established during physical modeling was carried out on aluminum grade A7 using similar vibration modes and a casting mold made of vologran, the thermal conductivity of which is 0,16 W/(m·K), the heat capacity is 1,185·103 J/(kg·K). Two series of experiments carried out under conditions of natural cooling from a temperature of 670 0C in air with a stationary and vibrating crystallizer, showed that the treatment of the solidifying metal with a vibrating crystallizer promotes a 16-fold decrease in the average size of macrograins in comparison with castings obtained by volumetric solidification in the Vologran mold. in the absence of a crystallizer. The presence of an immovable crystallizer in the melt leads to a decrease in the density of the lower part of the casting by 0.42 %, while a vibrating one leads to an increase in its density by 1.2 %. The use of a vibrating mold provides an increase in strength characteristics by a factor of 1.87 both when receiving castings in a Vologran mold without a mold, and when it is stationary. In this case, the plasticity of the samples increases by more than 3 times. The results of experimental studies are explained from the standpoint of the theory of nucleation and growth of crystals. Надійшла 26.10.2021 УДК 621.744: 539.216 На модельній і металевій системах вивчено можливість управління структурою виливка через відкриту поверхню надливу із застосуванням вібруючого кристалізатора, зануреного в приповерхні шари розплаву в формі з низькими теплофізичними характеристиками. Фізичне моделювання, яке проведено на сплаві органічних речовин: камфен - 90 %, тріціклен - 10 %, дозволило спостерігати і фіксувати зародження, зростання кристалів на нерухомому сталевому кристалізаторі, зануреному на 8-10 мм під дзеркало розплаву. А також зародження, зростання і відрив кристалів від кристалізатора, вібруючого з частотою 50 Гц і амплітудою 0,5 мм, їх осідання на дно форми під дією сили гравітації з утворенням «конусу осадження», що створює відповідні умови для формування дрібнокристалічної структури при твердненні. Перевірку встановлених при фізичному моделюванні закономірностей здійснено на алюмінії марки А7 з використанням аналогічних режимів вібрації та ливарної форми з волограну, теплопровідність якого становить 0,16 Вт/(м·К), теплоємність - 1,185·кДж/(кг·К). Дві серії експериментів, проведенні в умовах природного охолодження від температури 670 0С на повітрі з нерухомим і вібруючим кристалізатором, показали, що оброблення тверднучого металу вібруючим кристалізатором сприяє 16-кратному зменшенню розміру макрозерна порівняно з виливками, одержаними при об’ємному твердненні у волограновій формі в разі відсутності кристалізатора. Наявність у розплаві нерухомого кристалізатора призводить до зменшення щільності виливка на 0,42 %, вібруючого - до збільшення його щільності на 1,2 %. Застосування вібруючого кристалізатора забезпечує підвищення міцнісних характеристик у 1,87 рази як при одержанні виливків у волограновій формі без кристалізатора, так і при його нерухомому положенні. Пластичність зразків при цьому підвищується більше, ніж в 3 рази. Результати експериментальних досліджень пояснено з позицій теорії зародження і росту кристалів. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2021-12-07 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/80 10.15407/plit2021.04.030 Casting processes; Casting processes №4 (146) 2021; 30-39 Процеси лиття; Процеси лиття №4 (146) 2021; 30-39 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/80/82 Авторське право (c) 2021 В. Ю. Шейгам, А. Г. Пригунова, М. В. Кошелєв, А. С. Нурадінов, В. М. Дука, Л. К. Шеневідько, А. Г. Вернидуб https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |