|
Исследование закономерностей процесса охлаждения и кристаллизации капель расплава алюминиевых сплавов в водной среде
М. В. Жаров Национальный исследовательский университет "Московский авиационный институт", Москва, Россия
Аннотация:
С использованием капельного метода гранулирования и метода центрифугирования расплава рассматриваются физические процессы кристаллизации капель расплава в водной среде. Построена математическая модель, которая на основе исходных данных процесса, диаметра капель расплава, условий охлаждения позволяет определить скорости охлаждения и кристаллизации, а также дендритный параметр структуры гранул исследуемых алюминиевых сплавов. Прогнозирование дендритного параметра микроструктуры гранул позволяет прогнозировать уровень дисперсности микроструктуры и, следовательно, прочностные свойства материала гранулята. В параметрах модели учитывались скорость движения капли, особенности процессов теплоотвода и зависимость теплофизических параметров сред от температуры. Разработана прикладная программа, реализующая построенную математическую модель. Реализация разработанной математической модели проводилась с использованием языка программирования Microsoft Visual C++. Математическая модель апробирована в процессе гранулирования высоколегированных алюминиевых сплавов (сплавы Д1 и Д16 системы Al–Cu–Mg, сплавы В95 и В96Ц системы Al–Zn–Mg–Cu), получаемых с помощью методов центробежного разбрызгивания расплава и капельного метода при охлаждении в водной среде. Скорость кристаллизации в натурных образцах измерялась на основе анализа дендритного параметра структуры материала. С использованием результатов анализа расчетных значений дендритного параметра и его измерений на реальных образцах гранул доказана высокая степень сходимости результатов математического моделирования и реальных данных.
Ключевые слова:
технологии гранулирования, охлаждение, кристаллизация, температура кристаллизации, интенсивность отвода тепла, дисперсность микроструктуры, дендритный параметр, капельный метод, метод центрифугирования, скорость движения капли, паровая оболочка, теплопроводность, математическая модель.
Поступила в редакцию: 25.01.2023 Исправленный вариант: 19.04.2023 Принята в печать: 24.04.2023
Образец цитирования:
М. В. Жаров, “Исследование закономерностей процесса охлаждения и кристаллизации капель расплава алюминиевых сплавов в водной среде”, Прикл. мех. техн. физ., 64:6 (2023), 4–16; J. Appl. Mech. Tech. Phys., 64:6 (2024), 943–953
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/pmtf3193 https://www.mathnet.ru/rus/pmtf/v64/i6/p4
|
|