PolyTHERM

Программный комплекс «PolyTHERM» выполняет расчет по химическому составу набора физико-химических и теплофизических свойств сплава. С его помощью реализовано самое современное, верифицированное и надежное информационное обеспечение моделирования литейных процессов свойствами сплавов.

Разработчики: канд. техн. наук К.Д. Савельев; профессор, канд. техн. наук В.М. Голод.

 

Интерфейс программного комплекса «PolyTherm», поставляемого зарубежным заказчикам

 

«PolyTHERM» реализует следующие функциональные возможности:

  • расчет условий многофазных равновесий в многокомпонентных системах на основе железа, алюминия, меди с выделением стабильных и метастабильных фаз;
  • расчет выделения твердой фазы при заданном режиме кристаллизации в равновесных и неравновесных (по Шейлю) условиях;
  • расчет состава и количества фаз в зависимости от температуры;
  • определение температурных функций плотности, теплоемкости, скрытой теплоты затвердевания, теплопроводности и теплоты фазовых превращений.

 

Моделируемые системы включают следующие наборы компоненов:

термодинамическая система для моделирования сплавов железа:
Fe-C-Si-Cr-Mn-Ni-Cu-Mo-W-V.

Термодинамическая система для моделирования сплавов алюминия:
Al-Si-Mg-Cu-Zn-Fe-Mn.

Термодинамические системы для моделирования сплавов меди:
Cu-Sn-Zn, Cu-Sn-P, Cu-Al-Mn, Cu-Zn-Mn, Cu-Zn-Al.

 

Пример термодинамического моделирования фазовых превращений в 7-компонентной системе

Fe-C-Si-Cr-Mn-Ni-Cu

(C - 4 %; Si - 1 %; Cr - 3 %; Mn - 1 %; Ni - 2 %; Cu - 1 %)

 

 

Ход совместной кристаллизации из расплава аустенита (FCC), графита (Graphite) и цементита (Cementite) в процессе затвердевания сплава

Изменение энтальпии в процессе затвердевания

На начальной стадии кристаллизация происходит выделение аустенита, сменяющееся при снижении температуры образованием в расплаве (L) сначала аустенитно-графитной  эвтектики,  а затем - формированием аустенито-графитно-цементитной эвтектики.

 

Пример термодинамического моделирования фазовых превращений в 7-компонентной системе

Al-Si-Mg-Cu-Fe-Mn-Zn

(Si – 5 %; Mg – 0.2 %; Cu – 3 %; Fe – 0.4 %; Zn – 0.8 %; Mn – 0.5 %)

 

 

Изменение доли жидкой фазы и структуры выделяющихся фаз при равновесной (е) и неравновесной (n) кристаллизации сплава

Температурная зависимость энтальпии сплава при равновесной (е) и неравновесной (n) кристаллизации

 

Изменение плотности сплава при равновесной (е) и неравновесной (n) кристаллизации

 

Кристаллизация сплава при затвердевании отливки отличается от равновесных условий набором выделившихся фаз, увеличением температурного интервала затвердевания (на 35 К), теплоты кристаллизации (на 50 кДж/кг) и объемной усадки при затвердевании (на 0.95 %).

 

 

 

 

Свидетельства о государственной регистрации