Mô hình toán học về sự bay hơi của nhôm trong quá trình nóng chảy Ti-6Al-4V bằng chùm tia điện tử tại bể lạnh

Metallurgical and Materials Transactions B - Tập 34 - Trang 447-454 - 2003
S. V. Akhonin1, N. P. Trigub1, V. N. Zamkov2, S. L. Semiatin3
1Electron Beam Melting Department, E.O. Paton Electric Welding Institute, Kyiv, Ukraine
2Titanium Welding Department, E.O. Paton Electric Welding Institute, Kyiv, Ukraine
3the Air Force Research Laboratory, Materials and Manufacturing Directorate, AFRL/MLLM, Wright-Patterson Air Force Base

Tóm tắt

Một mô hình toán học đã được phát triển để mô tả động học của sự bay hơi nhôm trong quá trình nóng chảy hợp kim titan bằng chùm tia điện tử tại bể lạnh. Phân tích đã xem xét sự khuếch tán của nhôm tới bề mặt của lớp nóng chảy, phản ứng hóa học giữa pha lỏng và pha hơi tại bề mặt, và sự vận chuyển nhôm vào buồng chân không. Phương trình động học đã được kết hợp với các phương trình cân bằng khối lượng và năng lượng thích hợp để xác định ảnh hưởng của tốc độ nóng chảy, công suất đầu vào của chùm tia điện tử vào bể nóng chảy và khuôn, và hóa học của tải trọng lên thành phần của phôi đúc. Mô hình đã được xác thực thông qua việc so sánh với các phép đo cho Ti-6Al-4V được xử lý dưới một loạt các điều kiện.

Từ khóa

#nhôm #bay hơi #mô hình toán học #nóng chảy #hợp kim titan #chùm tia điện tử

Tài liệu tham khảo

A.L. Tikhonovsky and A.A. Tur: Refining of Metals and Alloys by the Electron Beam Melting Method, Naukova Dumka, Kyiv, 1984. A.A. Zhukhovitsky and L.A. Shvartsman: Physical Chemistry, Metallurgiya, Moscow, 1976. A. Mitchell and T. Wang: Proc. Conf. on Electron Beam Melting and Remelting: State of the Art, Millennium 2000, R. Bakish, ed., Bakish Materials Corp., Englewood, NJ, 2000, pp. 2–11. G.F. Badilenko, A.K. Krivasov, and B.A. Movchan: Problemy Spetsialnoj Elektrometallurgii, 1986, vol. 3, pp. 43–46. O. Winkler and R. Bakish: Vacuum Metallurgy, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1971. J.P. Bellot, H. Duval, and D. Ablitzer: Vacuum Metallurgy: A Numerical Approach, Proc. Conf. on Gas Interactions in Nonferrous Metals Processing, TMS, Warrendale, PA, 1996, pp. 109–24. I. Langmuir: Phys. Rev., 1913, vol. 5, pp. 329–42. A.I. Efimov, L.P. Belorukova, I.V. Vasil’kova, and V.P. Chechev: Properties of Inorganic Compounds (Svoystva Neorganicheskih Soedineniy), Chimiya, Leningrad, 1983, pp. 298–313 (in Russian). D. Tripp, A. Mitchell, and M. Hayden: Proc. Conf. on Electron Beam Melting and Remelting: State of the Art, R. Bakish, ed., Bakish Materials Corp., Englewood, NJ, 1986, pp. 30–41. G.V. Zhuk, L.V. Akhonina, and N.P. Trigub: Problemy Spetsialnoj Elektrometallurgii, 1998, vol. 2, pp. 21–26. A. Powell, J. Van Den Avyle, B. Damkroger, J. Szekely, and U. Pal: Metall. Mater. Trans. B, 1997, vol. 28B, pp. 1227–39. B.A. Movchan, A.L. Tikhonosky, and Y.A. Kurapov: Electron Beam Melting and Refining of Metals and Alloys, Naukova Dumka, Kyiv, 1972. A.A. Yerokhin: Plasma-Arc Melting of Metals and Alloys: Physical-Chemical Processes, Nauka, Moscow, 1975. B.E. Paton, N.P. Trigub, D.A. Kozlitin, S.V. Akhonin, A. Ya. Derecha, and P.A. Pap: Electron Beam Melting, Naukova Dumka, Kyiv, 1997. V.G. Ivanchenko: Kurdyumov Institute for Metal Physics, Kyiv, Ukraine, unpublished research, 2002.