Одним із шляхів підвищення конкурентоспроможності продукції ливарного виробництва є створення нових технологій отримання металевих виробів з певною структурою і властивостями. При цьому підвищуються вимоги до методів контролю технологічних процесів лиття, що дозволяє отримувати відливки з гарантованими характеристиками при одночасному зменшенню їх собівартості. Хоча загальний процес формування якості металопродукції є складним і багатоступеневим, особливу роль у ньому відіграє кристалізація, бо саме на цьому етапі формується “первинна” структура твердого металу, яка суттєво впливає на формування властивостей, які повинен мати кінцевий продукт. Варіювання умовами кристалізації та вплив на стан рідкого металу дозволяє отримати задану структуру і властивості литих виробів. Основою багатьох систем контролю якості металів і сплавів у рідкому стані є термічний аналіз, який надає інформацію про термічні ефекти при твердінні проби. Ці ефекти своєрідно відображають хід формування структури литого металу. Це дозволяє по кривій охолодження аналізувати кінетику процесу кристалізації та прогнозувати службові властивості металів у твердому стані. Ця інформація (особливо в експресному режимі) є дуже важливою для прийняття оперативних рішень стосовно керування технологічним процесом лиття.

Доповнення системи термічного аналізу моделлю кристалізації, яка дозволяє досліджувати саме процес структуроутворення при кристалізації, його динаміку при різних умовах охолодження та впливах на рідкий і рідко-твердий стан, розраховувати параметри кристалізації, розмір зерна, розподіл елементів по перетину зерна тощо, дає змогу значно розширити можливості системи. А

Рисунок 1. Комп'ютерний інформаційно-технологічний комплекс.

саме: підвищити точність та надійність прогнозу службових властивостей литого металу; в режимі обчислювального експерименту оптимізувати відомі і розробляти нові технологічні режими створення ливарних виробів. Обчислювальний експеримент на ЕОМ дозволяє значно зменшити терміни розробок і матеріальні витрати, дає можливість дослідити технологічні режими і різноманітні варіанти керуючого впливу на структуру (навіть такі, які або є надто дорогі, або такі, що їх складно реалізувати в лабораторних умовах).

На рисунку 1 представлено інформаційно-технологічний комплекс для прогнозування структури і властивостей литих металовиробів, який складається з двох підсистем: підсистема комп’ютерного термічного аналізу та підсистема моделювання структуроутворення при кристалізації.

Такий комплекс дає можливість реалізувати оперативний контроль і управління процесом кристалізації та в комп’ютерному експерименті проводити дослідження з метою створення технологій формування певної структури литих металів та сплавів.