Двухуровневое моделирование кинетики фазообразования при синтезе композита из порошков Ti-Al-Fe2O3 в 3D-технологии

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Предложена двухуровневая модель синтеза композита из порошков, способных к химическим превращениям. Процесс управляется лазерным воздействием. Химические превращения моделируются на масштабном уровне частиц (в реакционной ячейке), где учитывается контролирующая роль диффузии в механизме реакций. Задача для реакционной ячейки решается аналитически, что удобно при численной реализации всей модели. Продемонстрирована роль важных параметров – плотности мощности луча лазера, ширины сканирования и даны параметры, характеризующие потери тепла. Показана возможность управления фазовой структурой.

Авторлар туралы

А. Князева

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: anna-knyazeva@mail.ru
Ресей, Томск

О. Крюкова

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН

Email: anna-knyazeva@mail.ru
Ресей, Томск

Әдебиет тізімі

  1. Dadbakhsh S., Mertens R., Hao L., Van Humbeeck J., and Kruth J.-P. Selective laser melting to manufacture “in situ” metal matrix composites: a review // Adv. Eng. Mater. 2019. V. 21. P. 1801244.
  2. Clemens H., Mayer S. Design, processing, microstructure, properties, and applications of advanced intermetallic TiAl alloys // Adv. Eng. Mater. 2013. V. 15. P. 191.
  3. Arcobello Varlese F., Tului M., Sabbadini S., Pellissero F., Sebastiani M., Bemporad E. Optimized coating procedure for the protection of TiAl intermetallic alloy against high temperature oxidation. // Intermetallics. 2013. V. 37. P. 76.
  4. By Lai-Chang Zhang and Hooyar Attar Selective Laser Melting of Titanium Alloys and Titanium Matrix Composites for Biomedical Applications: A Review // Adv. Eng. Mater. 2016. V. 18 № 4. P. 463.
  5. Yeh C.L., Li R.F. Formation of TiAleTi5Si3 and TiAleAl2O3 in situ composites by combustion synthesis // Intermetallics. 2008. V. 16. P. 64.
  6. Levashov E.A., Mukasyan A.S., Rogacheva A.S., and Shtansky D.V. Self-propagating high-temperature synthesis of advanced materials and coatings // Int. Mater. Rev. 2017. V. 62. № 4. P. 203.
  7. Horvitz D., Gotmana I., Gutmanas E.Y., Claussen N. In situ processing of dense Al2O3–Ti aluminide interpenetrating phase composites // J. Eur. Ceram. Soc. 2002. V. 22. P. 947.
  8. Fereiduni E., Ghasemi A. and Elbestawi M. Selective Laser Melting of Aluminum and Titanium Matrix Composites: Recent Progress and Potential Applications in the Aerospace Industry // Aerospace. 2020. V. 7. P. 77.
  9. Teichmanova A., Michalcova A., Necas D. Microstructure and Phase Composition of thin Protective Layers of Titanium Aluminides Prepared by Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) for Ti-6Al-4V Alloy // Manuf. Technol. 2022. V. 22. № 5. P. 605.
  10. Matouš K., Geers M.G.D., Kouznetsova V.G., Gillman A. A review of predictive nonlinear theories for multiscale modeling of heterogeneous materials // J. Comput. Phys. 2017. V. 330. P. 192.
  11. Yang M., Wang Lu, Yan W. Phase-field modeling of grain evolution in additive manufacturing with addition of reinforcing particles // Addit. Manuf. 2021. V. 47. P. 102286.
  12. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Эдиториал УРСС, 2003. 784 с.
  13. Ковалев О.Б., Беляев В.В. Математическое моделирование металлохимических реакций в двухкомпонентной реагирующей дисперсной смеси // Физика горения и взрыва. 2013. Т. 49. № 5. С. 64. [Kovalev O.B., Belyaev V.V. Mathematical modeling of metallochemical reactions in a two-species reacting disperse mixture // Combust. Explos. Shock Waves. 2013. V. 49. P. 563.]
  14. Ковалев О.Б., Фомин В.М. К теории межфазного взаимодействия в смеси реагирующих металлических порошков // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38. № 6. С. 44. [Kovalev O.B., Fomin V.M. On the Theory of Interphase Interaction in a Mixture of Reacting Metal Particles // Combust. Explos. Shock Waves. 2002. V. 38. P. 655.]
  15. Knyazeva A.G., Bukrina N.V. Simulation of reaction initiation in powder compacting from the surface with composite formation in equivalent reaction cell // Combust. Theory Model. 2023. V.27. № 7. P. 883.
  16. Kryukova O.N., Knyazeva A.G. Two-Level Model Controlled Synthesis of a Composite on a Substrate // Multiscale Sci. Eng. 2023. № 5. P. 10.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024