МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СОЗДАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
Опубликован:
22-12-2023Выпуск:
Том 1 № 4 (2023): CITechРаздел:
Информационно-коммуникационные технологииЯзык статьи:
РусскийКлючевые слова:
моделирование, ThermoCalc, Al-Fe-Si, синтез, керамический материал, микроструктураАннотация
Улучшение механических свойств металлов и сплавов лежит в основе усилий материаловедов и металлургов для обеспечения надежности современных конструкционных материалов в различных условиях. Специфика материала системы Al-Fe-Si с содержанием каждого компонента более 5% лишает возможности получения материала традиционным литьем. Аддитивное производство материалов – это новое перспективное направление, которое благодаря тепловому воздействию эффективно создает многокомпонентные системы с благоприятными свойствами.
Настоящая работа посвящена процессам моделирования физических процессов, в частности получение фазовой диаграммы состояния металлокерамического материала системы Al-Fe-Si в программном комплексе ThermoCalc.
Актуальность исследования определяется разработкой технологии получения материала с заданными составом и свойствами аддитивными методами, использование флюса минимизирует угар шихтовых элементов и исключает окисление при высоких температурах. При этом высокие температуры, достигаемые при реализации синтеза, обеспечивают полноценное формирование требуемого фазового состава.
Целью настоящего исследования является моделирование многокомпонентной системы Al-Fe-Si с дальнейшим ее апробированием.
Рассмотрены температурные условия формирования фаз в материале с составом 60-90 весовых % алюминия, 0-30 весовых % железа, при постоянном содержании кремния 10%. Для данного состава характерно образование одного тройного соединения, обладающего высокосимметричным типом кристаллической решетки – фазы α-AlFeSi, при этом фаза данная фаза существует в температурном диапазоне 950°С – 400°С. Полученные результаты прогнозируют восприимчивость материала к пластической деформации, но исключительно с использованием нагрева до температуры преобладания фазы α-AlFeSi. Результаты физического эксперимента хорошо согласуются с полученными результатами моделирования. После синтеза материал обладает характерной литой микроструктурой.
Полученные данные позволяют подобрать технологические условия, необходимые для проведения дальнейшей обработки полученного материала.
