докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства СибГИУ (654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42). Тел.: (3843) 78-43-99.
докт. техн. наук, гл. науч. сотр. Инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», профессор кафедры технологии литейных процессов «МИСиС» (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4)
докт. техн. наук, заместитель директора Инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», профессор той же кафедры «МИСиС». Тел.: (495) 951-19-28.
канд. техн. наук, доцент, начальник учеб.-метод. управления СибГИУ. Тел.: (3843) 78-43-99.
ст. препод. кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства СибГИУ. Тел. (3843) 78-43-99.
Обобщены основные теоретические положения о влиянии модифицирующих физических воздействий (вибрация, ультразвук, электромагнитное перемешивание, термовременная обработка) на кристаллизационные процессы литейных сплавов. С помощью математических расчетов и экспериментальных исследований выявлено, что процессы кристаллизации и структурообразования литейных сплавов в значительной степени могут определяться технологией обработки физическими воздействиями при плавке и литье. При этом физические воздействия на кристаллизующийся расплав приводят к его сильной турбулизации и перемешиванию, что уменьшает температурные и концентрационные градиенты в расплаве, устраняет перегрев жидкой фазы по отношению к температуре солидус, обламывает дендриты, которые являются хорошими затравками кристаллизации для всего объема расплава. Оценка роста дендритов при кристаллизации показала, что при физических воздействиях на расплав процессу укрупнения противостоит процесс дробления дендритных зерен. Физические воздействия приводят к объемной кристаллизации с равноосными зернами без образования столбчатой структуры. Физические модифицирующие воздействия при условии их рационального применения способствуют повышению качества получаемых сплавов и отливок из них.
Main notions on the influence of modifying physical effects (vibration, ultrasound, electromagnetic stirring, thermal-temporal treatment) on the crystallization of cast alloys are generalized. It is revealed with the help of mathematic calculations and experimental investigations that the crystallization and structure formation of cast alloys can be largely determined by the technology of treatment by physical effects during smelting and casting. Physical effects on the crystallizing melt lead to its strong turbulization and mixing, which decreases the temperature and concentration gradients in the melt, eliminates overheating of the liquid phase relative to the solidus temperature, and breaks off the dendrites, which are good crystallization seeds for the entire melt bulk. The evaluation of the dendritic growth during the crystallization showed that dividing the dendrite grains under the physical effects to the melt withstands to their coarsening. Physical effects lead to the bulk crystallization with equiaxial grains without the formation of the columnar structure. Physical modifying effects promote an increase in the quality of fabricated alloys and casts made of them with the proviso of their rational use.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.