СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
220
Al. Кривые охлаждения затвердевающего сплава в различных участках
кристаллизатора при 6 режиме его предварительного прогрева (рис. 7.7)
пересекают характерные линии диаграммы состояния в различные интервалы
времени. Продолжительность затвердевания сплава соответствовала следующим
данным:
I
техн
= 3,3 мин,
II
техн
= 3,1 мин,
III
техн
= 1,2 мин. Длительность перехода
из жидко-твердого в твердо-жидкое состояние соответственно составляла
0,4, 0,4 и 0,3 мин. Продолжительность охлаждения сплава до технологической
температуры горячей обработки металлов давлением
Т
Т
II-го участка
заполненного кристаллизатора составляет 6,4 мин, а III-го 2,5 мин, что
соответствует условиям (7.11) и (7.12). Таким образом, наименьшая
продолжительность рабочего прогрева составит 2,5 мин.
Характер охлаждения затвердевающего сплава в различных участках
кристаллизатора при дополнительном режиме его предварительного прогрева
(рис. 7.8), характеризующимся окислительным пламенем горелки и
номинальным давлением в системе охлаждения
Р
= 0,01 МПа, аналогичен
кривым представленным на рис. 7.7. Продолжительность процесса рабочего
прогрева кристаллизатора в этом случае увеличивается по сравнению с 6
режимом и составляет 2,7 мин.
Таким образом, исходя из проведенных исследований, рабочего прогрева
кристаллизатора, можно сделать вывод, что его продолжительность,
определяемая из условия требуемого распределения температур по участкам
кристаллизатора, описывается неравенством:
III,
техн
III
P S
(7.13)
где
III,
техн
– наименьшая технологическая продолжительность нахождения сплава
I-го и II-го участков кристаллизатора, удовлетворяющая условиям (7.10) и (7.11),
мин;
III
S
– продолжительность затвердевания металла в III-м участке
кристаллизатора, мин.;
Р
– продолжительность рабочего прогрева, мин.
Очевидно, что
Р
зависит от начального распределения температур по
участкам кристаллизатора (режимов предварительного прогрева) и величины
перегрева сплава над линией ликвидуса (
Т
). Следовательно управлять
Р
можно
двумя основными путями: 1) величиной
Т
; 2) режимом предварительного
прогрева кристаллизатора.
При этом второй путь наиболее целесообразен, т.к. требует меньших
энергетических затрат, по сравнению с первым, который к тому же приводит к
увеличению окислительных процессов, протекающих в сплаве, связанных с его
повышенной активностью при повышении степени перегрева.
Таким образом, гипотеза о взаимосвязи диаграмм состояния сплавов с
продолжительностью рабочего прогрева кристаллизатора и параметрами
предварительного прогрева полностью подтверждается.
