Математическая модель образования кристаллических зародышей в переохлажденном расплаве эвтектического сплава

Автор: Дрозин Александр Дмитриевич, Дудоров Максим Владимирович, Рощин Василий Ефимович, Гамов Павел Александрович, Менихес Леонид Давидович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Физика

Статья в выпуске: 11 (270), 2012 года.

Бесплатный доступ

Проведено теоретическое исследование и дано математическое описание кристаллизации переохлажденного эвтектического расплава с учетом взаимного влияния динамически изменяющихся параметров - концентрации компонентов и температуры расплава - на процессы образования и роста зародышей различных кристаллических фаз в переохлажденном расплаве. По уравнениям математической модели произведены расчеты зарождения и роста кристаллических зародышей в расплаве системы Fe-B при различных исходных концентрациях компонентов и разных переохлаждениях. Выявлены закономерности кристаллизации переохлажденного эвтектического расплава.

Зарождение кристаллов, эвтектические сплавы, переохлаждение, модель образования зародышей, модель роста зародышей

Короткий адрес: https://sciup.org/147158706

IDR: 147158706

Список литературы Математическая модель образования кристаллических зародышей в переохлажденном расплаве эвтектического сплава

Avrami, M. Kinetics of Phase Change. I. General Theory/M. Avrami//Journal of Chemical Physics. -1939. -Т. 7, № 12. -С. 1103-1113.
Avrami, M. Kinetics of Phase Change. I.I. Transformation-Time Relations for Random Distribution of Nuclei/M. Avrami//Journal of Chemical Physics. -1940. -Т. 8, № 2. -С. 212-225.
Avrami, M. Kinetics of Phase Change. III. Granulation, Phase Change, and Microstructure/M. Avrami//Journal of Chemical Physics. -1941. -Т. 9, № 2. -С. 177-185.
Колмогоров, А.Н. К. статистической теории кристаллизации металлов/А.Н. Колмогоров. -Изв. АН СССР, Серия математическая. -1937. -№ 3. -С. 355-358.
Дрозин, А.Д. Теоретический анализ образования неметаллических включений в жидком металле/А.Д. Дрозин//Изв. АН СССР. Металлы. -1987. -№ 6. -С. 19-22.
Производство аморфной и нанокристаллической ленты методом литья на одновалковой МНЛЗ./И.И. Данилова, В.В. Маркин, О.В. Смолякова и др.//Электрометаллургия. -2008. -№ 6. -С. 25-30.
Дудоров, М. В. Теоретическое исследование начального периода кристаллизации эвтектических сплавов при сверхглубоком переохлаждении/М.В. Дудоров, А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин//Современные проблемы электрометаллургии стали: тез. докл. 10-й Междунар. конф. -Челябинск: ЮУрГУ, 1998. -С. 37-38.
Михайловский, Б.В. Оценка термодинамических функций кристаллизации аморфных сплавов системы Fe-Si-B/Б.В. Михайловский, И.Б. Куценок, В.А. Гейдерих//Журнал физической химии. -1997. -Т. 71, № 3. -С. 409-414.
Образование и рост кристаллических зародышей в процессе аморфизации сплавов/М.В. Дудоров, А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.А. Жеребцов//От булата до современных материалов: тезисы докладов международной конференции. -Курган: Изд.-во КГУ, 1999. -С. 33.
Дрозин, А.Д. Компьютерное моделирование процессов кристаллизации при затвердевании переохлажденного эвтектического расплава/А.Д. Дрозин, М.В. Дудоров, В.Е. Рощин//Компьютерное моделирование физико-химических свойств расплавов: тезисы докладов 5-го Российского семинара. -Курган: Изд.-во КГУ, 2000. -С. 51
Ершов, Г.С. Строение и свойства жидких и твердых металлов/Г.С. Ершов, В.Г. Черняков. -М.: Металлургия, 1978. -248 с.
Задумкин, С.Н. Современные теории поверхностной энергии чистых металлов/С.Н. Задумкин//Известия АН СССР. Отделение технических наук. Металлургия и топливо. -1965. -№ 1. -С. 55 -60.
Арсентьев, П.П. Металлические расплавы и их свойства/П.П. Арсентьев, Л.А. Коледов. -М.: Металлургия, 1976. -376 c.
Эллиот, Д.Ф. Термохимия сталеплавильных процессов./Д.Ф. Эллиот, М. Глейзер, В. Рамакришна. -М.: Металлургия, 1969. -252 с.
Зиновьев, В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах/В.Е. Зиновьев. -М.: Металлургия, 1989. -384 с.
Зайт, В. Диффузия в металлах/В. Зайт. -М.: Иностранная литература, 1958. -382 с.
Маслов, В.В. Кинетика и механизм кристаллизации аморфного сплава Fe85B15 в присутствии растворимых примесей/В.В. Маслов//Металлофизика и новейшие технологии. -1997. -Т.19, №2. -С. 17-26.
Свойства элементов/М.Е. Дриц, П.Б. Будберг, Г.С. Бурханов и др. -М.: Металлургия, 1989. -672 с.
Вол, А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем: в 4 т./А.Е. Вол. -М.: Физматгиз, 1959. -Т. 1. -755 с.
Определение критических условий охлаждения расплава Fe83B17 при сверхбыстрой закалке в аморфное состояние/М.Х. Шоршоров, А.П. Куприн, А.А. Новакова и др.//Физика металлов и металловедение. -1990. -№ 9. -С. 130-135.
Дрозин, А.Д. Рост микрочастиц продуктов химических реакций в жидком растворе: монография/А.Д. Дрозин//Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. -56 с.
Дрозин, А.Д. Химические потенциалы компонентов малых тел/А.Д. Дрозин//Расплавы. -1990. -№ 4. -С. 65-69.
Экспериментальная проверка методики расчета гомогенного образования включений в жидком металле/А.Д. Дрозин, А.В. Кузнецов, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Изв. АН СССР. Металлы. -1991. -№ 1. -С. 52-56.
Дрозин, А.Д. Общая теория зарождения продуктов гетерофазных химических реакций в жидких растворах/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин//Черная металлургия: научные проблемы и технические решения: Юбил. сб. науч. тр. -Челябинск: ЧГТУ, 1997. -С. 40-47.
Дудоров М.В. Теоретическое исследование механизма образования и роста зародышей в переохлажденных эвтектических расплавах/М.В. Дудоров, А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин//Уральская металлургия на рубеже тысячелетий: тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999. -С. 113-114.
Дрозин, А.Д. Зарождения фаз в процессе кристаллизации растворов/А.Д. Дрозин, М.В. Дудоров, В.Е. Рощин//Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: тез. докл. 9-й Всерос. конф. (15-18 сентября 1998 г., г. Екатеринбург). -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1998. -Т. 1. -С. 50.
Дрозин, А.Д. Зарождение продуктов гетерофазных химических реакций в жидких растворах. 1. Термодинамика зарождения/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Расплавы. -1990. -№ 2. -С. 97-103.
Дрозин, А.Д. Зарождение продуктов гетерофазных химических реакций в жидких растворах. 2. Равновесные концентрации зародышей/А.Д. Дрозин//Расплавы. -1990. -№ 3. -С. 116120.
Дрозин, А.Д. Зарождение продуктов гетерофазных химических реакций в жидких растворах. 3. Вероятности переходных процессов/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Расплавы. -1990.-№ 5. -С. 8-14.
Дрозин, А.Д. Зарождение продуктов гетерофазных химических реакций в жидких растворах. 4. Интенсивность образования зародышей/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Расплавы. -1990. -№ 6. -С. 78-83.
Дрозин, А.Д. Исследование термодинамических закономерностей зарождения продуктов раскисления в жидком железе/А.Д. Дрозин, Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин//Изв. вузов. Черная металлургия. -1976. -№ 12. -С. 35-38.
Рощин, В.Е. Математический анализ термодинамических функций гомогенного зарождения продуктов химических реакций сложного состава в расплавах железа/В.Е. Рощин, А.Д. Дрозин//Современные проблемы электрометаллургии стали: труды 3 Всесоюзн. науч. конф. -Челябинск: ЧПИ, 1977. -№ 206. -С. 28-32.
Дрозин, А.Д. К. термодинамике зарождения продуктов раскисления в жидком железе/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Вопросы производства и обработки стали: сб. трудов. -Челябинск: ЧПИ, 1980. -№ 245. -С. 17-28.
Дрозин, А.Д. Химическое пересыщение расплава железа кислородом и раскислителем в момент образования окислов титана и кремния/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Современные проблемы электрометаллургии стали: тез. докл. 2 Всесоюзн. науч. конф. -Челябинск, 1974.-С. 61-62.
Дрозин, А.Д. Математическая модель концентрационных условий зарождения и роста включений в жидком железе при встречной диффузии реагентов/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий//Вопросы производства и обработки стали. -Челябинск: ЧПИ, 1975. -№ 163. -С. 45-53.
Концентрационные условия зарождения продуктов раскисления алюминием, титаном и кремнием в жидком железе/Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин, А.Д. Дрозин, Ю.В. Сорокин//Изв. АН СССР. Металлы. -1977. -№ 2. -С. 43-48.
Рощин, В.Е. Определение интенсивности зарождения новой фазы при раскислении расплавов железа/В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий, А.Д. Дрозин//Вопросы производства и обработки стали: сб. трудов. -Челябинск: ЧПИ, 1980. -№ 245. -С. 28-34.
Экспериментальное определение концентрационных условий зарождения продуктов раскисления железа титаном и кремнием/А.Д. Дрозин, В.Е. Рощин, Д.Я. Поволоцкий и др.//Вопросы производства и обработки стали сб. трудов. -Челябинск: ЧПИ, 1975. -№ 163.-С. 54-63.

Еще

Статья научная