Numerical simulation supporting investigation for developing technology of AlNiCo 400 alloy manufacturing

Abstract

Przeprowadzone symulacje numeryczne przy wykorzystaniu programu JMat Pro i FactSage umożliwiły wyznaczenie temperatury solidus i likwidus oraz zmian parametrów stopu AlNiCo, takich jak: gęstość, rozszerzalność liniową, objętość molową, lepkość, przewodność cieplną, ciepło właściwe, współczynnik rozszerzalności cieplnej w funkcji temperatury. Wymienione parametry ulegają znacznym zmianom w zakresie temperatur od solidus do likwidus; temperatury te zweryfikowano metodą różnicowej analizy termicznej DTA. Wyniki symulacji numerycznej i termoanalizy posłużyły do opracowania technologii formy i wytapiania. W ramach badań nad technologią formy zastosowano modelowanie z wykorzystaniem programów Nova Flow & Solid oraz Fluent. W oparciu o wyniki symulacji procesu zalewania i krzepnięcia odlewu, określono niezbędne parametry technologiczne zalewania i konstrukcji formy.Numerical simulations with the use JMat Pro and FactSage software enabled determination of solidus and liquidus temperature and AlNiCo alloy parameter changes, such as: density, linear expansion, molar volume, viscosity, thermal conductivity, specific heat, coefficient of thermal expansion as a function of temperature. These parameters vary significantly in the range of the solidus and liquidus temperatures; these temperatures were verified by differential thermal analysis DTA. The results of both numerical simulation and thermal analysis were used to develop the technology of mold, melting. In the study on the technology of mold the modeling with use of Nova Flow & Solid and Fluent software was applied. Based on the simulation results of the process of pouring and solidification of the casting the necessary technological parameters of casting and mold design were determined