СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
38
)
(
2
1
п кр 111
акк
T Tc X Q
(1.10)
)
(
2
1
0
222
ф
1
T Tc X Q
n
(1.11)
где
2 1 1
, ,
– соответственно, плотность жидкого, твердого металла и
облицовочного слоя формы;
2 1 1
, ,
ccc
– теплоемкость жидкого, твердого металла
и облицовочного слоя формы;
T
ж
,
Т
кр
– температура заливки и кристаллизации
металла;
1
n
T
– температура в зоне контакта отливка–облицовка;
Т
0
– начальная
температура формы;
1
– теплота кристаллизации.
Теплотой, аккумулированной стенкой опоки, можно пренебречь, так как в
экспериментах использовались опоки толщиной
Х
3
= 2 мм.
Для упрощения принимаем среднее значение теплоемкости металла
2
1 1
м
c c
c
и плотности
2
1 1
м
и, обозначив:
m
с
с
22
мм
, выражение (1.6)
при подстановке соответствующих геометрических и теплофизических
параметров, приводится к виду:
)
(
2
2
0
2
м
1
кр
ж 1
1
1
T TX
c
T T TmX
n
n
.
(1.12)
Преобразуя уравнение (1.12) в соответствии с требованием (1.7), получим
выражение, при выполнении которого отливка затвердевает, как в тонкостенной
форме:
м
1
кр
ж
0
2
1
2
2
1
1
c
T T Tm
T T
X
X
n
n
.
(1.13)
При выполнении этого условия появляется возможность регулирования
процесса затвердевания отливки путем изменения условий теплоотдачи на
внешней поверхности металлооболочковой формы.
Проверим возможность применения выражения (1.13) для определения
эффективности тонкостенной металлооболочковой формы на возможное
изменение продолжительности затвердевания отливок. Принимаем следующие
теплофизические характеристики металла и облицовочного слоя:
1
n
T
=1683 К,
Т
0
= 293 К,
Т
ж
= 1833 К,
T
кр
= 1723 К,
1
c
= 840 Дж/(кг
К),
с
1
= 693 Дж/(кг
К),
с
2
= 1416 Дж/(кг
К),
1
= 7000 кг/м
3
,
1
= 7500 кг/м
3
,
2
= 1530 кг/м
3
,
1
= 268
10
3
Дж/кг. Температуру
1
n
T
определяли из работы [17].
