Развитие методов моделирования процессов затвердевания отливок с направленной и равноосной структурой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.04, кандидат наук Монастырский, Валерий Петрович

• Монастырский, Валерий Петрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Монастырский, Валерий Петрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Теоретические основы направленной кристаллизации отливок с композиционной и дендритной структурой

1.1 Современное состояние макроскопической теории 12 кристаллизации и ее практические приложения

1.2 Квазистационарная модель процесса направлённой 19 кристаллизации

1.3 Условия создания высокого градиента температуры

1.4 Дрейф фронта кристаллизации

1.5 Анализ процесса направленной кристаллизации по методу 44 Бриджмена

1.6 Особенности направленной кристаллизации с охлаждением 52 в жидком металле (метод ЬМС)

Глава 2. Разработка моделей и исследование процесса направленной кристаллизации в промышленных установках

2.1 Введение

2.2 Нестационарная модель процесса направленной 58 кристаллизации для установок с водоохлаждаемым кристаллизатором

2.3 Модель печи периодического действия типа УВПП-2

2.4 Модель проходной методической печи типа ПМП-2

2.5 Теплофизические особенности направленной 78 кристаллизации с применением опорного наполнителя

2.6 Теплофизические свойства опорного наполнителя

2.7 Регрессионная модель направленной кристаллизации в 95 промышленной установке типа УВНК

Глава 3. Разработка методов экспериментального исследования и оптимизации процесса направленной кристаллизации

3.1 Методика термометрирования

3.2 Погрешности определения параметров процесса 118 направленной кристаллизации

3.3 Автоматизация обработки результатов термометрирования 125 на основе решения обратной задачи теплопроводности

3.4 Метод экспресс - выбора оптимального режима 133 направленной кристаллизации рабочих лопаток ГТД

3.5 Определение скорости охлаждения отливки по параметрам

дендритной структуры

Глава 4. Разработка теоретических основ формирования усадочных дефектов в отливках с направленной и равноосной структурой

4.1 Микропористость

4.2 Макропористость и усадочная раковина

4.3 Имитационная модель образования усадочной раковины и 191 макропористости и реализация ее в составе СКМ ПОЛИГОН

4.4 Метод расчета микропористости монокристаллических 201 отливок, получаемых направленной кристаллизацией в промышленных установках

Глава 5. Развитие теоретических представлений о механизме формировании столбчатой и монокристаллической структуры при направленной кристаллизации

5.1 Критерий оценки условий конкурентного роста зерен

5.2 Образование паразитных зерен в переходных сечениях 218 монокристаллической отливки

Глава 6. Практическая реализация результатов работы

6.1 Разработка и опробование режима направленной 228 кристаллизации лопатки ГТД из сплава ВКЛС-20

6.2 Применение CAD и САЕ систем в производстве литых 232 заготовок деталей газотурбинных двигателей

6.3 Методика разработки технологии литья с применением СКМ 240 ЛП «Полигон» и ProCAST

6.4 Разработка технологии литья крупногабаритных рабочих 252 лопаток энергетических газотурбинных установок

6.5 Разработка систем компьютерного моделирования для 261 промышленных установок

6.6 Практическая реализация моделей формирования усадочной 271 микро- и макропористости

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Литература

276 279

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие методов моделирования процессов затвердевания отливок с направленной и равноосной структурой»

ВВЕДЕНИЕ

Совершенствование технологии изготовления отливок ответственного назначения, а также сокращения затрат на разработку технологии и выпуск первого комплекта отливок для опытных изделий новой техники является важной научно-технической проблемой. Актуальность этой проблемы постоянно возрастет в связи с ростом цен на металл, вспомогательные материалы и электроэнергию при одновременном стремлении к сокращению себестоимости продукции.

Постоянно растут требования, предъявляемые как к изделиям новой техники в целом, так и к важнейшим его компонентам - рабочим лопаткам газовых турбин, для изготовления которых необходимо повышать качество литых заготовок. Внедрение перспективных жаропрочных сплавов, применение которых обусловлено жесткими требованиями по макро — и микроструктуре, связано с созданием нового технологического оборудования и выбором температурно-временных параметров технологического процесса. Одним из аспектов решения этой проблемы является замена эмпирических методов разработки литейной технологии методами компьютерного моделирования.

В настоящее время нарастающими темпами идет формирование единого виртуального пространства, охватывающего конструкторскую разработку и производство опытных изделий. Вслед за внедрением CAD систем, все большее число предприятий проявляет интерес к программному обеспечению, применяемому для разработки технологических процессов. Растущие вычислительные мощности современных компьютеров делают возможным численное решение задач тепло и массопереноса при кристаллизации отливки во все более общей постановке, приближающейся к реальным производственным условиям.

Применение направленной кристаллизации (НК) для получения отливок со столбчатой или монокристаллической структурой является

одним из наиболее эффективных средств достижения высоких служебных характеристик лопаток ГТД. Несовершенство режимов НК приводит к возникновению дефектов макро- и микроструктуры отливок, отрицательно сказывается на механических свойствах получаемых отливок и снижает > эффективность применения . этого технологического процесса. Исследование условий и особенностей формирования направленной и монокристаллической структуры, разработка методов ее получения, в том числе в зонах с резким изменением геометрических размеров, является

I

актуальной задачей, тесно связанной с созданием газотурбинных двигателей нового поколения.

Большой вклад в разработку научных основ формирования структуры и дефектов отливок внесли Г.Ф.Баландин, В.А.Журавлев, В.Т.Борисов, А.Р.01ате1, Р.К.8аЬт, М.Яарраг, С.Вескегтапп и |

многие другие. В научных трудах этих ученых разработаны фундаментальные вопросы тепло - и массопереноса в двухфазной зоне отливки и определено общее направление развития теории кристаллизации металлического слитка. Разработанный на этой основе математический

I

аппарат позволил построить математические модели, разработать алгоритмы и программное обеспечение для моделирования литейных процессов. Созданные на настоящий момент коммерческие программные продукты (РгоСАБТ, ЬУМИо\у, ПолуЗБ, МАОМАЗой и СКМ «Полигон») удовлетворили потребности большей части производителей отливок для | машиностроения, нефтегазовой, автомобильной промышленности и товаров народного потребления.

Инженерные методы расчета конструкции литейного блока на основе аналитических решений системы уравнений баланса для тепловых

узлов получили развитие в работах представителей научных школ А.И. Вейника, Б.Б. Гуляева, Г.Ф.Баландина, В.С.Моисеева и А.А.Неуструева.

Значительный вклад в развитие теории и практики этих методов внесли А.Ф.Смыков, Э.Л.Кац, М.Д.Тихомиров и др. I

Созданные ими методики расчета литниково-питающих систем, методические пособия, рекомендации для промышленности и программные модули для систем САПР решают задачу проектирования технологии получения литой заготовки, в то время как, прямые методы математического моделирования, реализованные в перечисленных выше программных продуктах, призваны заменить опытные плавки компьютерным моделированием и дать прогноз качества отливки.

Присущие современным моделям упрощенные представления о механизмах формирование таких дефектов, как усадочная пористость и I усадочная раковина, делают затруднительным адекватный количественный прогноз качества отливки и существенно ограничивают возможность применения этого программного обеспечения в производстве деталей ответственного назначения. Развитие научных представлений о

I

формировании усадочных дефектов является • актуальной задачей для высокотехнологичного литейного производства таких отливок, как рабочие и сопловые лопатки, а также ряд других деталей авиационных двигателей (ГТД) и наземных газотурбинных установок (ГТУ).

Эффективное применение методов компьютерного моделирования в I опытном и серийном литейном производстве невозможно без научно обоснованной методологии проектирования процессов литья. В практическом отношении, решение этой задачи позволяет в несколько раз сократить сроки освоения производства опытных отливок, эффективно применять современные технологии подготовки производства, объективно оценивать технологичность отливок и качество принятых технологических решений. В экологическом отношении происходит сокращение безвозвратных потерь энергии и материалов, уменьшение вредного воздействия на окружающую среду и человека. •

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является улучшение качества литых заготовок для ответственных деталей ГТД путем обоснованного выбора параметров технологического процесса, а также сокращение затрат на его разработку на основании обобщения и развития научных представлений о процессе направленной кристаллизации.

Для достижения этой цели поставлены следующие научные и технологические задачи:

1. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса направленной кристаллизации отливок сложной формы. Установление взаимосвязи между тепловыми условиями на фронте роста, макро- и микроструктурой отливки и технологическими параметрами процесса.

2. Разработка метода выбора обоснованного режима направленной кристаллизации, обеспечивающего получение требуемой структуры по всей длине лопатки ГТД.

3. Обобщение и развитие научных представлений о процессе формирования усадочных дефектов в отливках с равноосной и направленной структурой. Разработка математических моделей формирования усадочной раковины и усадочной макро- и микро пористости и их численная реализация.

4. Разработка системного • подхода к применению математического моделирования при проектировании технологических процессов литья отливок ответственного назначения для ГТД и ГТУ в условиях опытного производства.

5. Разработка и исследование технологии получения литых заготовок с равноосной и направленной структурой для деталей ГТД и ГТУ из никелевых жаропрочных сплавов. Внедрение технологии в производство.

Научная новизна.

1. Установлены закономерности влияния параметров технологического процесса на тепловые условия направленной кристаллизации при | радиационном и конвективном охлаждении формы (в металлическом расплаве). Теоретически определены и экспериментально подтверждены области формирования направленной, монокристаллической и композиционной структуры в зависимости от температуры печи, метода охлаждения и скорости перемещения формы. Теоретически обоснованы подтверждены требования к конструктивным параметрам литейных установок для получения отливок с направленной

и монокристаллической структурой.

2. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден метод I выбора режима НК, обеспечивающего формирование заданной макро- и микроструктуры. Метод заключается в определении максимальной допустимой скорости кристаллизации для каждого сечения отливки на

основании выбранного критерия качества и результатов натурного или

. ' I

численного эксперимента.

3. Разработана модель конкурентного роста столбчатых зерен и предложен критерий оценки режима направленной кристаллизации с точки зрения возможности получения монокристаллической отливки.

4. Разработана модель образования усадочной микропористости как | механизма релаксации напряжений, возникающих в расплаве при кристаллизации из-за разности плотностей жидкого и твердого металла. Получены зависимости. размеров и объемной доли микропор от технологических параметров процесса - градиента температуры в двухфазной зоне отливки и скорости кристаллизации.

5. Разработана модель формирования усадочной раковины в отливках с равноосной структурой. Предложен усовершенствованный метод пошагового определения формы усадочной раковины с учетом

капиллярного питания междендритных пространств над свободной поверхностью расплава. Определены условия возникновения открытой и закрытой усадочной раковины и условия ее вырождения в рассеянную пористость.

6. Предложена модель образования макропористости в замкнутом тепловом узле отливки, учитывающая капиллярный эффект и , дисперсность дендритного каркаса.

Достоверность научных положений и результатов исследования.

Теоретические исследования основываются на теории

I

теплопроводности и тепло- и массообмена, а также феноменологической теории двухфазной зоны кристаллического слитка В.А.Журавлева, В.Т.Борисова и др.. Численные решения дифференциальных уравнений получены на конечно-разностной сетке методом прогонки. Теоретические положения подтверждены экспериментальными данными, полученными в | ходе диссертационной работы, или известными из литературных источников.

Экспериментальные исследования осуществлялись по стандартным методикам. Исследования макро- микроструктуры проводились методами оптической металлографии. Количественное определение пористости 1 проводилось методом гидростатического взвешивания по стандартной методике. Качественное исследование пористости проводилось рентгенографическим методом по стандартной методике ФГУП НПЦ газотурбостроения «Салют». Литейные свойства сплавов, необходимые | при моделировании технологии литья, определялись расчетным путем по термодинамической базе СОМРИТЕЯМ по химическому составу сплава с привлечением данных дифференциальной сканирующей калориметрии.

Практическая значимость результатов работы.

1. Разработан метод выбора режима направленной кристаллизации рабочих лопаток ГТД и ГТУ, обеспечивающего получение отливок с заданной структурой при максимальной производительности

t

технологического оборудования. Метод защищен авторским свидетельством СССР № 1577170.

2. Разработана методика определения в промышленных условиях локальных значений скорости охлаждения расплава при направленной кристаллизации по параметрам дендритной структуры отливок. 1

3. На основе математической модели формирования макропористости и усадочной раковины разработан программный модуль для коммерческого программного комплекса СКМ «Полигон».

4. Разработаны математические модели технологических процессов

I

получения отливок в литейных установках ВИАМ-1660(ФГУП ВИАМ), УВПП-2, ПМП-4 (ГП НПКТ «Зоря»-«Машпроект»), KOPP (ОАО "Завод турбинных лопаток").

5. Разработано и внедрено программное обеспечение для отработки технологии литья крупногабаритных лопаток наземных ГТУ в печах 1 УВПП-2 и ПМП-4.

6. Разработан и внедрен системный подход к применению методов компьютерного моделирования при подготовке производства литых заготовок для деталей ГТД и ГТУ. Осуществлено методическое руководство внедрением и использованием методов математического моделирования литейных процессов на ФГУП НПЦГ «Салют». Разработана и внедрена документация в виде технологических и производственных инструкций, методических руководств, регламентирующая деятельность литейного производства при 1 разработке технологии получения отливок опытных изделий и оптимизации серийных процессов литья.

7. Разработаны конструкции литейных блоков и температурно-временные параметры технологии получения отливок более 150 деталей для изделий опытного и серийного производства.

На защиту выносится:

1. Математические модели тепловых условий процесса направленной кристаллизации при радиационном и конвективном (в жидком металле) охлаждении формы.

2. Метод экспериментального изучения тепловых условий направленной кристаллизации, состоящий из методики измерения температуры в металлическом расплаве при температурах до 1800°С и методики обработки измерений с целью определения градиента температуры и скорости перемещения двухфазной зоны отливки.

3. Метод выбора режима НК, обеспечивающего формирование заданной макро- и микроструктуры.

4. Модель конкурентного роста столбчатых зерен. Критерий оценки режима направленной кристаллизации с точки зрения возможности получения монокристаллической отливки.

5. Модель формирования усадочной микропористости.

6. Модель образования усадочной макропористости и раковины с учетом капиллярного питания двухфазной зоны отливки.

7. Концепция и комплекс специализированных программ для моделирования затвердевания отливки в промышленных литейных установках.

8. Методическое обеспечение внедрения и практического применения систем моделирования литейных процессов в литейном производстве.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАПРАВЛЕННОЙ

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОТЛИВОК С КОМПОЗИЦИОННОЙ И

ДЕНДРИТНОЙ СТРУКТУРОЙ

1.1. Современное состояние макроскопической теории кристаллизации и ее практические приложения

Процесс кристаллизации является результатом одновременного протекания тепловых и диффузионных и гидродинамических процессов.

Основополагающее значение для макроскопической, теории кристаллизации имели работы Г.П.Иванцова [1, 2] и В.Т.Борисова [3, 4]. Г.П.Иванцовым построена теория кристаллизации сплава с плоской границей раздела твердой и жидкой фаз [1], и получено решение для скорости роста дендрита в переохлажденном расплаве [2]. В работах [3,4]

I

сформулировано положение о дендритной форме роста твердой фазы, как кратчайшем пути стремления системы к равновесию. Было показано, что при дендритной кристаллизации для роста твердой фазы необходимо существенно меньшее переохлаждение, чем при плоской границе раздела. На основании этих результатов был сделан вывод о равновесных или I близких к ним условиях существования двухфазной зоны отливки.

Макроскопическая теория кристаллизации сплавов в ее наиболее общем виде была сформулирована В.А.Журавлевым. В работе [5] представлена полная система уравнений, описывающая тепловые,

I

диффузионные и гидродинамические процессы в двухфазной зоне отливки. Уравнения записаны в терминах осредненных характеристик движения и свойств среды, зависящих от соотношения твердой и жидкой фазы в системе. Проблеме усреднения уравнений переноса в двухфазной зоне посвящено множество работ, например [6],[7]. !

Система уравнений макроскопической теории кристаллизации сплавов имеет следующий вид:

Уравнение энергии:

дт

Уравнение движения массы /-ого компонента в жидкой части двухфазной зоны:

д ^ +сИу(/7С(у) = Шу/?^,ёгас1С1) С1-2)

Уравнение неразрывности среды:

ОТ

Уравнение движения расплава в междендритных пространствах:

у = --ёгас10Р + рь&) (!-4)

М

Последнее уравнение, следующее из баланса импульса в элементе объема зоны, аналогично известному закону Дарси в теории фильтрации

[5].

Систему уравнений (1.4) замыкает уравнение состояния двухфазной зоны Т = ф(С,,Р), характеризующее условия равновесия жидкости с растущей твердой фазой.

В этих уравнениях Т - температура; к - энтальпия; р - плотность; Сг - теплоемкость, Я - коэффициент теплопроводности; V = /ь\0; у0 -вектор средней скорости течения расплава; С, - концентрация /-ого компонента сплава; К - коэффициент проницаемости среды; р. -динамическая вязкость жидкости; Р - давление; g - ускорение силы тяжести; г - вертикальная координата.

Плотность в двухфазной зоне определяется выражением р - pj, + psfs, где pL, ps - плотность жидкой и твердой фазы; fL,fs -доля жидкой и твердой фазы. Теплоемкость сплава в двухфазной зоне может быть записана следующим образом (метод эффективной теплоемкости): Ср =Ср\т + р, L(dfr; dT), где L - теплота кристаллизации;

Ts - температура солидуса сплава.

Система уравнений (1.1)-(1.4) в одномерном случае и для бинарных систем может быть решена в аналитическом виде [5], однако более сложные задачи для многомерных систем или многокомпонентных сплавов требуют численного решения.

Для решения технических задач, связанных с отливками сложной геометрической формы и многокомпонентными сплавами, получила широкое распространение система уравнений, требующая значительно меньше вычислительных ресурсов. Упрощение системы достигнуто на основе предположения о том, что концентрационные поля вблизи границы раздела фаз могут быть описаны одномерным уравнением диффузии, решение которого может быть получено заранее [8]. В зависимости от соотношения коэффициентов диффузии в твердой и жидкой фазе используют модель равновесной («правило рычага») или неравновесной кристаллизации (уравнение Шайла) [9], которая позволяет рассчитать массовую долю твердой фазы в интервале кристаллизации в зависимости от температуры. Броди и Флеминге (H.D.Brody and M.C.Flemings) предложили модель "Back Diffusion" для ограниченной диффузии в твердой фазе и полной диффузии в расплаве. Модель определяет массовую долю твердой фазы как функцию температуры и скорости охлаждения расплава [10].

Течение расплава в двухфазной зоне инициируется скачком плотности на границе раздела фаз, наличием градиента температуры и

температурной зависимостью плотности расплава. Скорость течения, вызванного усадкой сплава при кристаллизации, невелика и не превышает величины (Ш, где Ж - скорость перемещения границы раздела фаз, Р = - р,) р, - коэффициент усадки.

В случае кристаллизации фасонных тонкостенных отливок и отливок небольших размеров, конвективными потоками в двухфазной зоне можно пренебречь в силу стесненности расплава стенками формы. Это упрощение применимо также к сплавам с широким интервалом кристаллизации и с высокой теплопроводностью, а также к кристаллизации в низкотеплопроводных формах (малые значения критерия Био: Вг —» 0), В этом случае конвективным потокам расплава препятствует дендритный каркас двухфазной зоны, занимающей значительную большую часть отливки. Это позволяет опустить в уравнении энергии (1.1) последний член, ответственный за конвективный теплоперенос. С исключением конвективного члена и заменой уравнения (1.2) на предварительно рассчитанную зависимость /ь(т) модель В.А.Журавлева распадается две модели - тепловую модель (уравнение (1.1)) и модель питания двухфазной зоны (1.3),(1.4), причем во многих случаях первая модель слабо зависит от второй.

Если пренебречь разницей между объемной и массовой долей фаз, то тепловая модель становится совершенно независимой от модели питания и может рассматриваться отдельно. Это упрощение особенно применимо для процессов, в которых обеспечивается стабильное питание двухфазной зоны из примыкающего бассейна расплава и исключено образование замкнутых тепловых узлов. В этом случае питание двухфазной зоны может продолжаться вплоть до полного перекрытия дендритных каналов (/,* =0.1-5-0.05), и образования микропор с типичными размерами 10-^100

мкм и объемной долей пор порядка ///?/( 1 + /?). Поскольку характерные

размеры отливки во много раз больше размеров микропор, их присутствие в отливке не может повлиять на решение тепловой задачи.

Такое упрощение модели применимо, прежде всего, к процессу направленной кристаллизации. В случае равноосной кристаллизации, при решении инженерных задач также часто пренебрегают влиянием микро- и макропористости на распределение температуры в отливке. Это упрощение используется в коммерческих программных продуктах, например МАвМАЗоА;, для ускорения счета. Для оценки макропористости используются эмпирические критерии, например, критерий Ниямы [67].

Теплофизические особенности процесса направленной кристаллизации позволяют принять ряд допущений, упрощающих модель формирования отливки. Скорость затвердевания в промышленных установках для направленной кристаллизации, как правило, не превышает 10 мм/мин. Для металлических сплавов продвижение фронта твердой фазы с такой скоростью требует переохлаждения перед фронтом роста порядка одного или нескольких градусов. Поэтому, можно считать, что при направленной кристаллизации границы двухфазной зоны отливки совпадают с изотермическими поверхностями солидуса и ликвидуса. Кроме того, в процессах вертикальной направленной кристаллизации более горячий расплав находится выше менее горячего, и радиальный градиент температуры относительно мал, что препятствует конвективному перемешиванию расплава. На этих основаниях можно исключить из математической модели процессы диффузионного и конвективного массопереноса в отливке и ограничиться рассмотрением переноса тепла теплопроводностью.

Моделирование процесса направленной кристаллизации имеет смысл только применительно к конкретному технологическому процессу. Иными словами, математическая модель процесса направленной кристаллизации - это всегда математическая модель технологической

установки, описывающая применяемый ' метод направленной кристаллизации и особенности его технической реализации.

Фазовое превращение в металле и теплообмен излучением на поверхности формы определяют нелинейность подобных математических моделей и не оставляют шансов на их аналитическое решение. Исключением является квазистационарное приближение, допустимое, если распределение температуры в отливке слабо зависит от времени. В этом случае можно получить аналитическое решение одномерного уравнения теплопроводности.

Квазистационарный режим возникает при направленной кристаллизации очень длинного слитка постоянного сечения. В уравнении теплопроводности для бесконечного слитка в системе координат, связанной с установкой для направленной кристаллизации производная дТ дт может быть записана как (дТ/дх)-У, где V - скорость перемещения формы. В этом случае уравнение теплопроводности становится стационарным, что позволяет получить аналитическое решение для ряда задач [11, 12, 13, 14].

Квазистационарный режим кристаллизации также имеет место при очень низких скоростях перемещения формы, порядка 6-10 мм/час, характерных для направленной кристаллизации с плоским фронтом роста. В этом случае нестационарные члены в уравнении теплопроводности малы и, пренебрегая ими, можно получить аналитическое решение для тепловой задачи при направленной кристаллизации отливки конечной длины и постоянного сечения. Эта модель в общих чертах отражает многие важные черты процесса направленной кристаллизации, такие как зависимость условий на фронте роста от температурного режима, материала и толщины стенок формы, конструктивных особенностей теплового узла и т. п. В данном случае квазистационарное приближение позволяет получить

аналитическое решение тепловой задачи, удобное для последующего анализа [15].

Разумеется, одномерные математические модели не являются генеральным направлением в развитии математического моделирования направленной кристаллизации и не могут непосредственно применяться в литейной практике, подобно трехмерным численным моделям. Однако несомненна их важность и полезность для анализа и наглядного уяснения основополагающих закономерностей рассматриваемых процессов.

1.2. Квазистационарная модель процесса направленной I кристаллизации

В данной главе рассмотрен процесс направленной кристаллизации отливки длиной Н с постоянной площадью поперечного сечения 5 и периметром Р в форме с толщиной стенок А/ и дна 1Г Нагрев слитка

I

осуществляется цилиндрическим нагревателем диаметром и длиной Нь. Нагреватель отделен от зоны охлаждения экраном, толщина которого равна кь. Предполагается, что температура нагревателя и всех поверхностей, ограничивающих горячую зону, равна (рис. 1.1).

I

Температура в холодной зоне равна 1Х. Коэффициенты теплопроводности металла и материала формы не зависят от температуры и равны Яи и соответственно.

Нагрев и охлаждение отливки осуществляется в результате лучистого теплообмена на боковой поверхности формы и зеркале расплава. Охлаждение боковой поверхности отливки может быть как радиационным (метод Бриджмена, Н118 [16]), так и конвективным (ЬМС[17]). Температура нижнего основания слитка ^ определяется условиями охлаждения металла (через дно формы к кристаллизатору -метод НЯБ, или в жидкометаллический охладитель - метод ЬМС).

Рис.1.1. Схема установки для направленной кристаллизации по методу Бриджмена (а) и с охлаждением в жидком металле по методу ЬМС (б): 1- нагреватель; 2 - керамическая форма: 3 - кристаллизуемый расплав; 4 - закристаллизованная часть отливки; 5 -экран; 6 - боковой холодильник; 7 - кристаллизатор; 8 - ванна с жидкометаллическим охладителем; О, А' - подвижная система координат, связанная с отливкой; 0,^ -неподвижная система координат, связанная с установкой; - положение фронта кристаллизации относительно отливки; положение фронта кристаллизации

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Монастырский, Валерий Петрович, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванцов Г.П. Диффузионное переохлаждение при кристаллизации | бинарного сплава. Докл.АН СССР, 1951, 81, №2, 179.

2. Иванцов Г.П. Температурное поле вокруг шарообразного цилиндричекого и иглообразного кристалла, растущего в переохлажденном расплаве. Докл.АН СССР, 1947, 58, №4, 567.

3. Борисов В.Т. Кристаллизация бинарного сплава при сохранении устойчивости. Докл.АН СССР. 1961, 136, №3, 583.

4. Борисов В.Т. Двухфазная зона при кристаллизации сплава в 1 I нестационарном режиме. Докл. АН СССР, 1962, 142, №3, 581.

5 . Журавлев В.А. О макроскопической теории кристаллизации сплавов // Известия АН СССР. Металлы, 5. 1975. с. 93-99.

6. Воробьев И.Л. Математическая теория кристаллизации отливок. //Труды МВТУ. 1980. №330. Проблемы автоматизированного производства отливок. - с.31-51. . ,

7. J.A.Dantzig, M.Rappaz. Solidification. EPFL Press, 2009, 618 p. 1

8. P.N.Hansen. Numerical solutions of the solidification process/Solidification and Casting of Metals. Proc. Conf. Metal Society. Sheffield, July, 1977 (1979), pp.350-356.

9. М.Флемингс. Процессы затвердевания. Пер.с англ., Изд. «Мир», М.,1977, с.48.

10. W.Kurz, D J.Fisher. Fundamentals of solidification. 4-th edition, Trans j Tech Publications Ltd, Switzerland, Germany, Uk, USA, 1998, 305 p.

11. Livingstone L.D., Cline H.E. et al. High-speed Solidification of several eutectic alloys. -Acta Met., 1970, v. 18, N4, h.399-404.

12. Неуструев А.А., Панкратов B.A., Королева M.M., Захарова И.П. Математическое обеспечение АСУ высокоскоростной направленной кристаллизации// В сб.: «Повышение качества отливок и эффективности специальных методов литья». Тезисы докладов. -Уфа, 1986. с.5-7! I

13. Неуструев А.А., Королева М.М., Панкратов В.А., Герасимов В.В. Расчет тепловых условий высокоскоростной направленной кристаллизации// В сб.: «Совершенствование технологических процессов в литейном производстве». Сборник трудов. - Ярославль, 1987, с.24-29.

14. Кац ЭЛ., Неуструев А.А. Тепловые процессы при затвердевании отливок с композиционной структурой //Труды ПНИИТМАШ. - 1990, №216. 1 15 . Giamei A. F., Erickson j. S.- Computer applications in directional solidification processing.-In: Superalloys: Metallurgy and Manufacture. Proc. of Third Intern.Simp. in Seven Spring, 1975 (12-15 Sept.).

16. Erickson J.S., Owczarski W.A., Curran P.M. Process speeds up directional solidification.- Metal Progress, 1971, v.93, N3, p.58-60.

17. A.F.Giamei, J.SG.Tschinkel. Liquid Metal Cooling: A new solidification Technique. -Metallurgical Transactions, 1976, V.74A, N9, p. 1427-1434.

18. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача, —M.: Энергия, 1975, с.24-31.

19. Монастырский В.П. Условия создания высокого градиента температуры при выращивании монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов методом направленной кристаллизации. Физика и1 химия обработки материалов, 6 (2004), с. 77-83.

20. Каблов Е.Н., Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология покрытия).-М.:, МИСИС, 2001. - с.399-406.

21. Y.G.Nakagawa, К. Murakami, A. Ohmoto, у. Saiga. Directional Growth of Eutectic Composites by Fluidized Bed Quenching. — Trans, of Iron and Steel Institute of Japan, 1980, v.20, N 9, p.614-623.

22. M. Konter, E. Kats, N. Hofmann. A. Novel Casting Process for Single Crystal Gas Turbine Components// Proceedings of the Ninth International Symposium on Superalloys "Superalloys 2000", 17-21 sept., 2000, Seven Springs, PA., c. 189-201.

23. A.Lohmiiller, W. Esser, J. Grossmann, M. Hordler, J. Preuhs and R. F. Singer, Improved Quality and Economics of Investment Castings by Liquid Metal Cooling - The Selection of Cooling Media, // Proceedings of t^ie Ninth International Symposium on Superalloys "Superalloys 2000", 17-21 sept., 2000, Seven Springs, PA., c. 189 - 201.

24. L.D.Graham, B.L. Rauguth, System for casting a metal article using- a fluidized bed, US Patent 6,443,213, September 3, 2002.

25. J. Fernihough, M. Konter. Method and apparatus for casting directionally solidified article, US Patent, 6,311,760, November 6, 2001.

26. Цацулина И.Е. Супер и гиперскоростная направленная кристаллизация жаропрочных сплавов. Научные концепции и гипотезы, Под редакцией лаборатории перспективных методов литья лопаток газовых турбин, ГНЦ «ЦНИИТМАШ», М., 2000, 59с. На правах рукописи.

27. Монастырский В.П., Монастырская Е.В. Комплекс программ

для моделирования теплофизических процессов в материаловедении и металлургии. Тезисы доклада на международной научно-практической конференции "Автоматизированный печной агрегат -основа энергосберегающих технологий металлургии XXI века. 15-17 ноября 2000 г., Москва, МИСиС.

28. S. U. An, V. Larionov, V. Monastyrski, Е. Monastyrskaia. Thermal analysis of mushy zone and grain structure changes during directional solidification of superalloys// Proceedings of the Ninth International Symposium

on Superalloys "Superalloys 2000", 17-21 sept., 2000, Seven Springs, PA., c. 247-254.

29. Самарский A.A. Уравнения математической физики. — изд.5-е — М.:Наука, 1977.-735 с.

30. Суринов Ю.А. Методы определения и численного расчета локальных характеристик поля излучения. Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, 1965, №5, с. 131-143. •

31. Суринов Ю.А. Применение и развитие нового метода определения и расчета локальных характеристик излучения. Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, 1967, №2, с. 150-169.

32. В.А.Фок. Освещенность от поверхностей . произвольной формы. Труды Гос. Оптич. института, т.Ш, в.28, 1924 г.

33. Монастырский В.П., Монастырская Е.В., Зуев A.B. Теплофйзические особенности направленной кристаллизации с применением опорного наполнителя. Физика и химия обработки материалов, 2004, №5, с.79-87.

34. В.С.Чиркин. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Справочник, Атомиздат, М., 1968.

35. Э.М.Сперроу, Р.Д.Сесс. Теплообмен излучением. Пер. С англ. Под ред. А.Г.Блоха, "Энергия", Л., 1971, с.73-79. (

36. Д.Н.Дульнев, Ю.П.Заричняк, Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга, Л., Энергия, 1974г.

37. Ю.Б.Бондаренко, А.Б.Ечин, В.А.Сурова, А.Р.Нарскйй. Влияние условий направленной кристаллизации на структуру деталей типа лопатки ГТД. Литейное производство, №7, 2012 .

38. Ю.Мальцева, А.Монастырский. Моделирование процесса направленной кристаллизации отливок из никелевых жароцрочных сплавов. CADMaster, №1, 2010, сс.36-40. '

39. И.Г.Зедгинидзе. Планирование эксперимента для исследования многофакторных систем. М., Наука, 1976, с. 12-32.

40. Светлов И.Л., Кулешова Е.А., Монастырский В.П. и др. Влияние направленной кристаллизации на фазовый состав и дисперсность структуры никелевых сплавов // Известия АН СССР, Металлы, №1, 1990, с.86-93. ,

41. Геращенко O.A., Гордов А.Н. Лач.В.И. и др. Температурные измерения. Справочник. - Киев. Наукова думка, 1984, 494 с.

42. V.P.Monastyskii, Yu.A.Zeigarnik, "Inverse Heat Conduction Problem for Analysis of Directional Solidification Experimental Data", {Proceedings of IHTC12. Grenoble, 2002), 243-248.

43. Г.Карслоу, Д.Егер. Теплопроводность твердых тел. M. Наука. 1964, 487с.

44. Тихонов А.Н. О решении некорректно поставленных задач и методе регуляризации. - ДАН СССР, 1963 г., т.Ш, №3, с.501-504, №92.

45. Тихонов А.Н., Арсенин В .Я. Методы решения некорректных задач. М. Наука, 1979, 233 с.

46. В.П.Монастырский, А.В.Логунов. Обратная задача теплопроводности при направленной кристаллизации. Физика и химия обработки материалов, 1 (1984), с.28-35.

47. R. S. Ransing and М. P. Sood. Review of Optimization Methods for Casting Simulation. // Shape Casting: The John Campell Symposium, (2005), 337-336.

48. J. Jakumeit, M. Emmerich and F. Hediger. Inverse Modeling and Numerical Optimization Of Heater Temperatures. in a Bridgman Process // Proceedings MCWASP-XI, ed. Ch.-A. Gandin, M.Bellet (Warrendale, PA: the Minerals, Metals & Materials Society, 2006), 1019-1206.

49. Nr. Zabaras , Y. Kwan and O. Richmond. Design of Two-Dimensional Stefan Processes with Desired Front Motions // Numerical Heat Transfer. В 21 307-25.

50. N.Hofmann, S.Olive, G.Laschet, F.Hediger, J.Wolf and P.R.Sahm. Numerical optimization of process control variables for the Bridgmarj casting process,-Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 5 (1997) 23-34.

51. Монастырский В.П. Моделирование и оптимизация процесса направленной кристаллизации рабочих лопаток ГТД // Литейщик России, №7, 2009, сс. 18-23.

52. V.P.Monastyrskiy. Modeling and Numerical Optimization of Withdrawal Rate in a Directional Solidification Process//IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 33 (2012) 012023. I

53. W.A.Tiller, K.A.Jackson, J.W.Rutter, B.Chalmers, Acta Metallurgica 1 (1953), 428.

54. Cline H.E., Walter I.L. The effect of alloy additions on the rod-plate transitions in eutectic Ni-Al-Cr. -Met.Trans., 1970, v.l, N 10, p.2907-2917.

55. В.Курц, П.Р.Зам. Направленная кристаллизация эвтектических материалов. - Пер. с нем.-М.: Металлургия, 1980, с.128.

56. Сомов А.И., Тихановский М.А. Эвтектические композиции.-М.: Металлургия, 1975, 304 с.

57. J.D. Hunt. Steady state columnar and equiaxed growth of dendrites and eutectic. Mater. Sci. Eng., 1984, vol. 65, pp. 75-83.

58. Машиностроение. Энциклопедия. Под ред. И.Н.Фридляндера, т.П-З. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы, Машиностроение, Москва, 2001.

59. Авт. Свид. №1577170. Спрсоб получения отливок направленной кристаллизацией/ Монастырский В.П., Ивченкова Т.Н. - 1988г.

60. POLIGON, торговая марка ЗАО «СиСофт», www.csoft.ru.

61. В.Н. Толорайя, А.Г. Зуев, И.Л. Светлов. Влияние режимов направленной кристаллизации и термической обработки на пористость в

монокристаллах никелевых жаропрочных сплавов. //Известия АН СССР, Металлы, 1991, №5, стр. 70-76. • ' 1

62. H.S. Whitesell, R.A. Overfelt. Influence of solidification variables on the microstructure, macrosegregation, and porosity of directionally solidified Mar-M247// Materials Science and Engineering A318 (2001) 264-276.

63. T. Link, S. Zabler, A. Haibel, A. Epishin. X-ray Tomography for Porosity Analysis in Single Nickelbase Superalloys. Proceedings of the 8th Liege Conference. Part I, ed. J. Lecomte-Beckers, et al.( European j Science ( Foundation, 2006), 542-552.

64. M. Lamm and R.F. Singer. The Effect of Casting Conditions on the High-Cycle Fatigue Properties of the Single-Crystal Nickel-Base Superalloy PWA 1483. // Metallurgical and Materials Transactions A, v. 38A, June 2007, pp.1177-1183.

65. Журавлев B.A., Колодкин B.M., Бакуменко С.П., Окатьев В.В. О механизме образования пор при кристаллизации сплавов // Известия АН i СССР. Металлы, 3. 1986. с. 61-65.

66. Журавлев В.А. О роли прочности жидкостей в проблеме кристаллизации металлов и сплавов // Известия АН СССР. Металлы, 1. 1977. с. 106-108.

67. К. D. Carlson, С. Beckermann. Prediction of Shrinkage Pore Volume Fraction Using a Dimensionless Niyama Criterion. // Metallurgical and Materials Transactions A vol.40A, January 2009, pp.l63-175. ! I

68. Ch. Pequet, M. Gremaud, and M. Rappaz. Modeling of Microporosity, Macroporosity, and Pipe-Shrinkage Formation during the Solidification of Alloys Using a Mushy-Zone Refinement Method: Applications to Aluminum Alloy. // Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 33A, July 2002, pp. 2095-2106.

69. V. P. Monastyrskiy. Modeling of Porosity Formation in ljvTi-based Superalloys. Proceedings of the 8th Pacific Rim International Conference on Modeling of Casting and Solidification Process (MCSP8-2010), Edited by Jeong-Kil Choi, 2010, pp.89-85.

70. Thermodynamic Database for Nickel-Based Superalloys: PanNickel 5.0, CompuTerm, LLC, USA.

71. Путилов H.T., Романов А.А., Рябов В.В, и др. Термический анализ затвердевания и формирование усадочной полости в цилиндрическом j слитке // Известия Ан СССР. Металлы. №3, 1987, с. 72-75.

72. Журавлев В.А., Сухих С.М. Машинное моделирование формирования распределенной пористости и усадочной раковины при кристаллизации сплавов в слитки // Известия Ан СССР. Металлы. №1, 1981, с.80-84.

73. Журавлев В.А., Бакуменко С.П., Сухих С.М. и др. К теории образования замкнутых усадочных полостей при кристаллизации сплавов в больших объемах // Известия Ан СССР. Металлы. №1 1983, с. 43-48.

74. Журавлев В.А., Бакуменко С.П., Сухих С.М. и др. Машинный (на ЭВМ) и натурный эксперимент процесса кристаллизации слитка в изложнице // Известия Ан СССР. Металлы. №2, 1983, с. 72-78.

75. Журавлев В.А., Хрусталев А.В., Бакуменко С.П., Афанасьев Н.Д. Математическое моделирование финишных стадий кристаллизации слитка вакуум-дугового переплава..//Заводская лаборатория, 53, 7, 1987, сс.60-62.

76. Рябов В.В, Романов А.А., Путилов Н.Т., и др. Формирование усадочной полости при затвердевании цилиндрического слитка //Известия Ан СССР. Металлы. №2, 1987, с. 47-50. ' ^

77. M.Trovant, S.A.Argyropoulos. Mathematical Modeling and Experimental Measurements of Shrinkage in the Casting of Metals // Canadian Metallurgical Quarterly, 1996, v.35, n.l, pp.75-84.

78. J.P. Gu, C. Beckermann. Simulation of Convection and Macrosegregation in a Large Steel Ingot // Metallurgical and Materials Transactions A, vol. 30A, May 1999, pp. 1357-1366.

79. C. W. Hirt and D. B. Nichols, Volume of Fluid (VOF) Method for the Dynamics of Free Boundaries // J. Comput. Phys., vol. 39, pp. 201-225, 1981.

80. Dawei Sun, Suresh V. Garimella. Numerical and Experimental Investigation of Solidification Shrinkage // Numerical Heat Transfer, Part A, 52, 2007, pp. 145-162.

81. G. F. Naterer. Simultaneous Pressure-Velocity Coupling in the Two-Phase Zone for Solidification Shrinkage in an Open Cavity // Modell. Simul. Mater. Sci. Eng., vol. 5, pp. 595-613, 1997. I

82. Е.В.Монастырская, Г.И.Морозова, Ю.Б.Власов. Структура, фазовый состав и свойства коррозионно-стойкого жаропрочного сплава ЧС88У // Металловедение и термическая обработка металлов, №8, 2006, сс.39-44. .

83. Монастырский В.П. Пакет программ Piping3D для расчета макропористости и усадочной раковины в отливках. Свидетельство о регистрации электронного ресурса (программные модули и комплексы программ для ЭВМ) №18141 Объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» Российской академии образования.

84. Монастырский В.П., Монастырский А.В., Левитан Е.М. Разработка технологии литья крупногабаритных лопаток ГТД для энергетических установок с применением систем «Полигон» и РгоСА8Т//Литейное производство, №9, 2007, сс.29-34.

85. Thermodynamic Database for Iron-Based Superalloys: Parilron 5.0, CompuTerm, LLC, USA.

86. D. Walton, B. Chalmers. The origin of the preferred orientation in the columnar zone of ingots // Transaction of AIME, 1959, 215, p. 447.

87. M.Rappaz, Ch.-A.Gandin. Probabilistic Modelling of Microstructure Formation in Solidification Processes // Acta Metall.Mater, 1993, v,41, No 2, pp.345-360.

88. Ch.-A.Gandin, M.Rappaz. A coupled Finite Element - Cellular Automation model for the prediction of dendritic grain structures in solidification processes // Acta Metall.Mater. 1994. v.42, No7. pp. 2233-2246.

89. ProCAST, торговая марка ESI Group, France, www.esi-group.com.

90. В.Н.Толорайя, Е.Н.Каблов, И.Л.Светлов. Ростовая текстура при направленной кристаллизации никелевых жаропрочных сплавов // Металловедение и термическая обработка. 2006. №8. с.25-32. !

91. P. Carter, D.C. Сох, С.A. Gandin, R.C. Reed. Process modelling of grain selection during the solidification of single crystal superalloy castings // Materials Science and Engineering. 2000. v.A280. p. 233-246.

92. N.D'Souza, M.G.Ardakani, A.Wagner, B.A.Shollock, M.McLean. Morphological aspects of competitive grain growth during directional solidification of a nickel-base superalloy CMSX4 // Journal of' Materials Science, 2002, 37, pp.481- 487. '

93. Y.Z. Zhou a, A. Volek b, N.R. Green. Mechanism of competitive grain growth in directional solidification of a nickel-base superalloy // Acta Materialia. 2008. v.56. p.2631-2637.

94. Zhao Xinbao, Liu Lin, Zhang Weiguo, Qu Min, Zhang Jun, Fu Hengzhi. Analysis of Competitive Growth Mechanism of Stray Grains of Single Crystal Superalloys during Directional Solidification Process // Rare Metal

and Engineering, 2011, 40(1), p.9-13-.

95. Монастырский В.П., Качанов Е.Б., Наумов М.И. Математическая модель конкурентного роста столбчатых зерен при направленной кристаллизации многокомпонентного расплава/ЛСристаллизация и компьютерные модели./Труды IV Всесоюзной конференции по проблемам кристаллизации сплавов и компьютерного моделирования, Ижевск, 16-18 окт. 1990 г. -Ижевск, УдГУ, 1991, с. 10-24. j

96. Поклад В.А., Оспенникова О.Г., Рудницкий C.B., Алферов А.И., Родионов В.И., Монастырский В.П. Применение CALS-технологий в литейном производстве ФГУП ММПП «Салют»//Литейное производство, №8,2007, сс.6-8, 15-17.

97. В.А.Поклад, О.Г.Оспенникова, С.В.Рудницкий, Монастырский В.П. CALS-технологии в производстве особо ответственных литых деталей из жаропрочных никелевых сплавов и высокопрочных сталей/Российская энциклопедия CALS. Авиационно-космическое машиностроение. Гл. ред. А.Г.Братухин. М.: ОАО НИЦ АСК, 2008, 410-415.

98. Монастырский В.П., Поклад В.А., Оспенникова О.Г., Рудницкий C.B. Опыт ММПП «САЛЮТ» по применению CAD и CAE систем в опытном производстве литых заготовок деталей газотурбинных

двигателей/Тезисы доклада на III Международной научно-практической конференции "Прогрессивные литейные технологии». Москва, МИСиС, 2005, с.126-128.

99. Монастырский В.П., Оспенникова О.Г., Рудницкий С.В. Опыт применения и перспективы развития систем автоматизированного моделирования литейных процессов в опытном производстве деталей ГТД/Тезисы доклада на Всероссийской научно-практической конференции "Новые материалы и технологии НМТ-2006», т.1, Москва, МАТИ, 2006, с.38.

100. Монастырский В.П. Особенности интерпретации термической кривой при ДТА и ДСК анализе никелевых жаропрочных сплавов//Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №8.2011. Том 77, с.23-29.

101. A.J.Duncan, Q.Han, S.Viswanathan. Measurement of Liquid Permeability in the Mushy Zones of Aluminium-Copper Alloys. Metallurgical and materials transactions, V.30B, August 1999, p.745-750.

102. Монастырский В.П., Александрович А.И., Монастырский A.B., Соловьев М.Б., Тихомиров М.Д. Моделирование напряженно-деформированного состояния отливки при кристаллизации//Литейное производство, №8, 2007, сс.45-47.

103. V.P.Monastyrskiy, I.L.Koynov. Experience of industrial application of commercial software for casting processes simulation/Recent development of modeling of casting and solidification processes// Proceedings of the 7th Pacific Rim International Conference on Modeling of Casting and Solidification Processes. 2007, Dalian. China, pp.671-678.

104. Монастырская E.B., Оспенникова О.Г., Поклад В.A. Газостатирование крупногабаритных отливок рабочих лопаток из коррозионно-стойких жаропрочных сплавов ЧС70 и ЧС88У/Тезисы доклада на Всероссийской научно-практической конференции "Новые материалы и технологии НМТ-2006», т.1, Москва, МАТИ, 2006, с.37

105. Федотов Е.Н. Современные технологии // Газета Прогресс. НПП «Машпроект», №3(560), 2002, с.2.

106. Монастырский В.П. Система компьютерного анализа тепловых условий направленной кристаллизации в приходных методических печах типа ПМП. Свидетельство о регистрации электронного ресурса (программные модули и комплексы программ для ЭВМ) №18144 Объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» Российской академии образования.

107. Монастырский В.П. Комплекс программ PMP3D для моделирования процесса направленной кристаллизации в. литейных установках непрерывного действия типа ПМП. Свидетельство о регистрации электронного ресурса (программные модули и комплексы программ для

ЭВМ) №18145 Объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» Российской академии образования.

108. Монастырский В.П. Комплекс программ KOPPCAST3D для моделирования процесса литья в многокамерной литейной установке с донным кристаллизатором. Свидетельство о регистрации электронного ресурса (программные модули и комплексы программ для ЭВМ) №18142 Объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» Российской академии образования.

109. Монастырский В.П. Пакет программ MicroPoro для расчета микропористости в отливках. Свидетельство о регистрации электронного ресурса (программные модули и комплексы программ для ЭВМ) №18143 Объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» Российской академии образования.