СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
236
литье с кристаллизацией под давлением).
Из анализа структур образцов видно, что размеры зерна образцов НЛДЗ
значительно меньше, чем у тест-образцов. При этом зерно более равномерно
распределено по сечению образца, что говорит о более высокой изотропности
свойств НЛДЗ по сравнению с тест-образцами.
Абсолютные отклонения толщины образцов НЛДЗ от номинальных
размеров оснастки соответствуют 3 классу точности по ГОСТ 26645–85 и
являются характерными для заготовок аналогичного типоразмера, которые
изготавливаются специальными способами литья.
При исследовании микротвердости образцов установлено, что численные
значения микротвердости для образцов НЛДЗ увеличиваются по сравнению с
тест-образцами.
7.7. Определение величины твердой фазы в кристаллизаторе
переменного сечения
Ниже представлен расчет твердой корочки заготовки, формирующейся в
коническом кристаллизаторе с подвижными стенками. При кристаллизации
металла формирование корочки по стенкам кристаллизатора оказывается
различным. На стенках
С
(рис. 7.26) корочка образуется за счет отвода теплоты
гранями, на стенках
А
– за счет отвода теплоты и за счет уменьшения ширины
стенок по длине кристаллизатора. При расчетах принимаем распределение
температуры по толщине корочки линейным. Это предположение тем вернее,
чем тоньше корочка затвердевшего металла.
Вследствие циклического перемещения частей
С
на гранях
А
корочка
может разрушаться и вновь образовываться за счет отвода теплоты стенками
А
.
Таким образом, на стенках
А
предположение линейности распределения
температуры по толщине твердой корочки достаточно реально. На границе
изменения агрегатного состояния (границе раздела фаз) имеем
L
d
dS
dn
d
dn
d
2
2
1
1
,
(7.16)
где
1
и
2
– температуры соответственно в твердой и жидкой фазах;
1
и
2
–
теплопроводности соответствующих фаз;
S
– толщина закристаллизовавшейся
корочки;
L
–теплота кристаллизации;
– плотность металла;
– время;
n
– нормаль к границе двух фаз.
Предположим, что температура в твердой фазе изменяется по линейному
закону, а градиент температуры в жидкой фазе равен нулю. С учетом этого,
решение уравнения (7.16) дает следующую зависимость для определения
толщины закристаллизовавшейся корочки
;
k S
;
2
11
L
k
v
h
,
(7.17)
