Рис. 6. Зависимость коорди-
наты фронта кристаллиза-
ции
ζ
от плотности тока для
моментов времени
t
= 5, 10,
15, 20, 25 с — соответственно
кривые
1, 2, 3, 4, 5
Существует два режима воздействия на образец за счет пропус-
кания постоянного электрического тока: режим стабилизации тока и
режим стабилизации напряжения. В режиме стабилизации напряже-
ния
U
=
f
(
t
)
и баланс тепловыделений имеет вид
q
S
/q
L
=
ρ
L
/ρ
S
.
Теплота Джоуля–Ленца, выделяемая при протекании электрического
тока через образец, влияет не только на теплофизическое состояние
расплава и в дальнейшем кристаллизующегося сплава, а также на
теплообмен между отливкой и формой. Это позволяет регулировать
тепловой режим отливки, а также системы отливка–форма и, кроме
того, использование электрического тока в процессе формирования
отливки позволяет уменьшить вероятность возникновения структур-
ных несплошностей в образце, приводит к уменьшениюдефектности
отливок, перераспределениюнеметаллических включений, снижению
осевой ликвации [1–6].
Выводы.
Действие электрического тока в процессе формиравания
отливки является мощным фактором, позволяющим управлять процес-
сом зародышеобразования, распределением эвтектики за счет активи-
рования тепловыделений на границах включение–матрица, а следова-
тельно, управлять формированием свойств материала. Использование
дополнительного внешнего воздействия в виде электрического тока
позволяет изменять свойства материала изделия, улучшая их на этапе
его изготовления, а также контролировать процесс фазового перехо-
да. Анализ результатов расчета показал, что существенное влияние
на скорость движения фронта кристаллизации оказывает коэффици-
ент теплоотдачи формы. Тепловое влияние тока на скорость процес-
са кристаллизации в макрообъеме имеет место при
j >
10
7
А/м
2
.
72
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 1
