Время выдержки отливки в форме.

Напряжения при охлаждении отливок.

Процессу охлаждения отливки после затвердевания сопутствуют важные явления: вторичная кристаллизация, внутренние напряжения, вызывающие образование термических трещин и коробление отливок. Как характер вторичной кристаллизации так и степень развития внутренних напряжений зависят от скорости охлаждения отдельных частей и отливки в целом.

Для определения наивысшей температуры отливки в момент выбивки ее из формы необходимо исходить в основном из сложности и веса отливки. Мелкие и тонкостенные отливки могут выбиваться немедленно после затвердевания, и никаких пороков в отливках не возникает. Поэтому вопрос о длительности выдержки в форме относится только к крупным отливкам и в первую очередь к сложным по конфигурации.

Скорость охлаждения отливки после ее затвердевания в виде первого приближения может быть определена по известной формуле Ньютона для охлаждения твердых тел:

K – коэффициент охлаждения.

Т – температура охлаждающей отливки в данный момент времени.

Т_ф – температура формы.

;

Для простоты Т_ф=0, тогда Т=Т₃e^-kt

Из этой формулы можно выразить время t, в течении которого необходимо выдержать отливку в форме для того, чтобы она охлаждалась до заданной температуры.

Это выражение будет иметь вид:

Рассмотрим чисто теоретический, но несколько упрощенный метод расчета. Уравнение теплового баланса:

g_tотл+g_tформы=g_t1=t2

g_tотл – количество теплоты отливки, приходящиеся на единицу ее поверхности в момент t.

g_tформы – количество теплоты, которое поглотила форма к моменту времени t, приходящееся на единицу ее поверхности.

g_t1=t2 – количество теплоты, приходящееся на единицу площади поверхности в момент окончания затвердевания.

Подставляя полученные значения а в уравнение теплового баланса получим:

R – отношение объема отливки к ее поверхности.

Данная формула позволяет определить температуру отливки в любой момент времени t.

Дата добавления: 2015-07-08