СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
32
использованы при получении разнообразных корпусных отливок из
легированных и углеродистых сталей.
1.3. Математическое моделирование теплового
взаимодействия отливки и металлооболочковой формы
1.3.1. Анализ затвердевания отливки в металлооболочковой форме
В
симметричной
металлооболочковой
форме,
состоящей
из
облицовочного огнеупорного слоя толщиной
X
2
и металлической опоки (кожуха)
толщиной
X
3
, когда фронт температуры еще не дошел до кожуха, отливка
затвердевает как в неограниченной форме. Время
'τ
продвижения фронта
температуры через облицовочный слой определяется из работы [15].
2
2 2
2
2
)1 ( 2
'
a nn
X
,
(1.1)
где
n
2
– показатель степени параболы, характеризующий распределение
температуры в облицовочном слое;
a
2
– коэффициент температуропроводности
облицовочного слоя.
За время
'τ
отливка затвердевает на глубину, определяемую из формулы
1
2
2
2
1 эф
кр 2
0
n
n
b
,
(1.2)
где
b
2
– коэффициент аккумуляции тепла материалом формы;
0
кр
кр
Т Т
–
избыточная температура кристаллизации металла;
Т
кр
– температура
кристаллизации металла;
Т
0
– температура среды;
эф
– эффективная теплота
кристаллизации металла отливки;
1
– плотность твердого металла отливки.
В момент
'
начинает нагреваться металлическая опока.
Температурное поле формы в течение второго этапа прогрева приближенно
описывается выражением
n
n
X
x
2
2
1)
(
,
(1.3)
где
2
– избыточная температура стенки опоки.
Температура
2
определяется из выражения
m
'
e G
ττ
2
1
кр
,
(1.4)
где
G
– величина, характеризующая интенсивность охлаждения прослойки:
