MAGMAiron
3.3 模拟 3.3.1概述
在'solidification definitions'窗口输入凝固模拟参数。对于在MAGMAiron模块如何终止模拟，附加的选项'solid state'可选。如果选择该选项，铸造合金材料共晶转变结束后终止模拟。（其它模块，无solid state该选项，替代的是'cast only'选项） 特别注意：
在MAGMAiron模块的凝固过程定义时，应该选择计算补缩'calculate feeding'，设置为yes。补缩效率即feeding effectivity参数输入100%。 特别注意：
在MAGMAiron模块中用户不能选择用于凝固模拟的求解器。在'solidification definitions' / 'use solver'参数下，仅仅最精确的求解器'solver 4'可供选择，其它求解器不能选择。
凝固过程定义结束后，进入到'iron casting'窗口。参数设置见3.3.2'iron casting'窗口详述。
? 开始模拟，在MAGMAiron模块模拟过程中，在'online job simulation control'窗口显示另一实时更新的曲线（除了最高、最低和平均温度），该曲线为'Teut'曲线。
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将温度设置在全部相变过程都模拟完成后，而不是在铸件凝固后就停止，这一点是非常重要的。否则，微观组织模拟无法最终完成。因此，模拟停止的最大温度值必须低于珠光体转变温度，从而得到合金的机械性能。建议将模拟停止温度设为650—700 °C。
3.3.2 'iron casting'窗口
Inoculation method：孕育方式 in-ladle inoculation包内孕育 fair in-stream inoculation随流孕育 good
in-mold or in-stream inoculation with additional melt pre-treatment 合金液前处理后再进行型内孕育或随流孕育 very good
如果合金是蠕墨铸铁（compacted graphite iron），孕育方式只能用good，其它不能用。 Treatment yield处理程利用率
该参数是调节孕育方式（very good、good、fair）的处理利用率大小。如设为90%，孕育方式的90%效果被有效利用。默认为100%，该值可以超过100%。 'mold dilatation'模型膨胀
使用该功能能够计算受模型、芯子变形（膨胀）作用影响时铸件收缩和疏松的形成。模型/芯子的变形由这些因素决定，分别是使用砂的类型、晶粒分布、密度、热膨胀性和使用的砂型粘结剂。三个标准参数是die、stable、weak mold，一般选择'stable'。
在前处理中，模型必须定义为'SANDM(3)'材料组，芯子必须定义为'core(2)'。 'graphite precipitation'石墨析出
Degree of graphite precipitation at the end of solidification.
凝固最后阶段石墨的析出程度，1到10可选。10是指凝固过程中全部考虑了石墨的膨
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胀潜力，最后正在凝固的金属液的收缩趋势相对较低。1指仅仅产生了一部分的石墨膨胀，仅补偿小部分的金属液凝固收缩。请参考Nucleation of Eutectics.该参数用于调整微观疏松的形成，以逼近真实的浇注情况。 'consider water content'考虑水分
设为yes,软件考虑水分蒸发进入砂型的过程。这将更趋近与实际的砂型冷却作用。必须设置砂型中水的成分。 'extended feeding'再补缩
如果激活该项，点击yes,软件使用一个优化的补缩公式，其充分考虑了铸铁件的凝固组织、型壳的形成和处于凝固状态型壳的外部压力。这能准确地预测铸件的实际压力和微观、宏观疏松。
MAGMAiron将第一次收缩（亚共晶合金的液体收缩和先析奥氏体）和第二次收缩（凝固结束阶段石墨和奥氏体非交叉生长）.除了预测疏松外，可以允许真实地模拟冒口的补缩通道。
为了正确地使用'extended feeding'，请注意必须在前处理中使用正确的材料组定义冒口和浇道系统，例如冒口必须定义为材料组12#.请参考Assign Material Group / SET MAT for details on the individual groups.
由于'extended feeding'在以前的MAGMAiron版本不适用，如果需要以前版本进行参考，可以取消激活该功能即单击no。
点击ok确认，进入到'online job simulation control'窗口。
3.3.3 Iron Casting-Specific Entries in the 'Protocol Listing'
'protocol listing'提供好的工具用于查看MAGMAiron指定的模拟参数和其它定义的参数。按下面步骤进行使用：
从MAGMASOFT主界面上，选择Info菜单—protocol listing选项，打开'protocol listing'窗口；点击'Iron'旁边的小按钮，颜色变黄；点击'Go'，iron casting窗口中定义的参数显示出来。请参考'protocol listing' 的功能的详细资料。
3.4 后处理 3.4.1 结果- 综述
根据所用合金的种类，可以显示不同的判据和微观组织计算。 General:
FEEDMOD 3D 热节
GRADIENT ? ΔT/Δx 在判据温度2
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COOLRATE ?ΔT/Δt 在判据温度2
LIQTOSOL: Cooling time between liquidus and solidus temperature 液相、固相温度的冷却时间
COMPOSED:Definition of user-specified criterion function 用户指定的判据功能的定义
SOLTIME:凝固时间(从液相开始凝固到固相温度）
NIYAMA: 在判据温度1计算的中心线缩孔判据(尤其是铸钢)，关键值0.3-1.3 FSTIME: Critical values for solidification 凝固的临界值 HOTSPOT：Hotspot areas 热节区域 General cast iron (all kinds of graphite):
FL_ / FracLiq: Fraction of liquid phase.
液态体积分数，计算结果是显微模型结果，用于进一步补缩预测。 PRI_GRAPHITE:Fraction of primary graphite precipitation 先析石墨体积分数
FEEDING:Degree of soundness (100% = perfect casting) 致密性程度
POROSITY： Potential porosity in volume % 潜在疏松，体积分数% FS_AUSTENITE：Fraction of primary phase (austenite)初生奥氏体分数 FS_EUTECTIC： Fraction of eutectic phase 共晶体分数
EUT_WHITE：White solidification (metastable：亚稳定的) 亚稳定凝固 YOUNGS：modulus of elasticity 杨氏模量，弹性模数 Not yet available for compacted graphite iron对蠕墨铸铁还不适用 Gray iron:灰铁
EUT_CELL_SIZE： Size of eutectic cells 共晶体团尺寸 U_GRAPHITE： Amount of undercooled（过冷的）graphite过冷石墨含量 LAMB_GR： Average lamellar spacing 片状平均间距 HB_PEARLITIC： Brinell hardness 布氏硬度 Nodular iron: 球磨铸铁
NODULE_COUNT_mm2： 单位面积mm2晶粒数 FERRITE： Fraction of ferrite 铁素体含量 PEARLITE： Fraction of pearlite 珠光体含量
FERRITE_BOARD：Thickness of ferrite shell around the nodules 石墨晶核周围铁素体壳的厚度
HARDNESS_HB：Brinell hardness 布氏硬度
MIN_TENSILE： Tensile strength (minimum) 抗拉强度（最小） MEAN_TENSILE： Tensile strength (average) 抗拉强度（平均） MAX_TENSILE： Tensile strength (maximum) 抗拉强度（最大） MIN_YIELD： Yield strength (minimum) 屈服强度（最小） MEAN_YIELD： Yield strength (average) 屈服强度（平均） MAX_YIELD： Yield strength (maximum) 屈服强度（最大） MIN_ELONG： Elongation at fracture (minimum) 延伸率（最小） MEAN_ELONG： Elongation at fracture (average) 延伸率（平均）
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MAX_ELONG： Elongation at fracture (maximum) 延伸率（最大） Compacted graphite iron 蠕墨铸铁 NODULARITY： Nodularity 团状
HB_PEARLITic：Brinell hardness (assuming a 100% pearlitic microstructure) 珠光体布氏硬度（假设100%珠光体微观组织）
MIN_TENSILE：Minimum tensile strength (assuming a 100% pearlitic microstructure) 最小抗拉强度（假设100%珠光体微观组织）
MIN_YIELD：Minimum yield strength (assuming a 100% pearlitic microstructure) 最小屈服强度（假设100%珠光体微观组织）
3.4.2 Display of Microstructure Pictures / 'Real Reality
Realizer'
Real Reality Realizer可以在后处理中查看球墨铸铁凝固后的显微组织。球墨铸铁在凝固过程中形核过程相互竞争，铁素体和珠光体长大也进行竞争。这些由Fe-C相图的稳态（metastable亚稳态）阶段决定。亚稳态的珠光体组织在凝固过程中可能分解为铁素体和石墨。该过程的驱动力由Si和C含量以及时间和温度决定。从珠光体中的渗碳体中形核的尺寸、数量以及凝固后铁素体、珠光体的分布都由相应的热力学条件决定。
You can display these microstructure pictures with all alloys that have been defined as 'Ductile' in the database
微观组织图片数据存储在'MAGMA'数据库中。在'Dataset'菜单条中有'Real Reality Realizer'数据类型。两种微观组织图片'ferrite-pearlite'和'nodule count'分别对应一组缺省的数据。详见Data for Microstructure Pictures / 'Real Reality Realizer'。
只有在数据库中将合金定义为'Ductile'，那么就可以显示这些微观组织图片。详见Specification of Iron Type /Kind of Graphite。
Microstructure of Nodular Cast Iron 球墨铸铁的显微组织 球墨铸铁可以看到如下两个参数：nodular cast iron (SGiron) 单位面积晶核数 nodule count[1/mm2]
铁素体-珠光体分布 The ferrite-pearlite-distribution
1）查看单面积晶核数，从 '3D-Results' / 'Solid_Criterion' 菜单下选择'Nodule_Count_mm2' result；
2）用Settings菜单下'Slice'功能得到二维平面；
3）按shift键，在最高剖切平面用左键选择一些点。显示微观组织图片，选择最高剖切平面上的点很重要。
For displaying the microstructure views it is important to select a
point on the uppermost(最高的) slice plane. No results will appear for the other regions. 为了显示微观组织，选择最高剖面上的一点很重要，其它区域的结果无法显示。
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