Изучение влияния теплофизических свойств металлической формы на процесс затвердевания слитков, страница 3

4. По усредненным данным Хср построить график кинетики нарастания твердой корки в координатах Хср – τ и в координатах Хср -√ τ.

5. По наклону прямых на графике Хср  = f(√τ) вычисляется коэффициент затвердевания /k/ для исследованных случаев. Полученные значения k не вполне характеризуют материалы вставок, так как их толщина сравнительно невелика, причем они образовывали с формой фактически двухслойную форму, влияние которой может быть выражено через эффективные значения k или вф.

6. Определить эффективный коэффициент теплоаккумуляции формы по формуле:

вф = √ π · L · γ · k / 2 Тп                    /4/

где  L – скрытая теплота затвердевания алюминия, (=390 кДж/кг);

γ – плотность алюминия (расплава), (= 2380кг/м3);

Тп – температура поверхности образца, принимаемая 8000С;

7. Исходя из условий эксперимента, рассчитать толщину корки затвердевшего металла у стенок формы с различными коэффициентами аккумуляции тепла:

Х = 2 · вф · ∆Т  ·√ τ / √ π · γ · ρ          /5/

где вф – коэффициент аккумуляции тепла стенки из песчано-глинистой смеси, чугуна, стали и меди,  прилегающей к данной грани.

∆Т = Тп – Т0 ;  Т0 – температура окружающей среды.

8. Построить графики кинетики нарастания твердой корки в координатах Х – τ и Х -√ τ по расчетным данным.

9. Сравнить экспериментальные данные с результатами, полученными расчетным путем. Сделать выводы.

6 СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы.

2. Краткие теоретические сведения.

3. Описать методику выполнения работы.

4. Представить графики Хср - τ и в координатах Хср - √τ, а также Х – τ  и       Х-√τ.

5. Провести анализ результатов исследований и сделать соответствующие выводы.

Отчет оформляется в соответствии с требованиями РД ГОУВПО «КнАГТУ» 010-96 “Оформление текстовых студенческих работ”.

7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1. Студентам запрещается включение и выключение плавильной печи.

2. При выполнении любых операций с расплавленным металлом, таких как заливка, пользоваться защитными очками с бесцветными стеклами. Все студенты не занятые непосредственно в данных операциях, должны находиться не ближе 2 метров от тигля с расплавленным металлом.

З. При заливке металла обязательно убедиться в правильности сборки форм.

4. По окончании работы привести в порядок рабочее место.

8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Описать процесс затвердевания слитка, какие дефекты формируются при затвердевании, перечислить.

2. Какие отличия наблюдаются у металлов и сплавов, кристаллизующихся в разных температурных интервалах?

З. Классификация границ области затвердевания.

4.  Описать метод выливания жидкого остатка металла или сплава?

5. Чем характеризуется коэффициент затвердевания?

6. Роль коэффициента аккумуляции тепла при расчете толщины стенки затвердевшего металла?

9 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Пикунов М.В. Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание слитков. Учебное пособие для вузов. — 2005. - 416 с.

2. Каплан А.С. Стандартизация качественной стали. Изд-во «Металлургия», 1992. — 392 с.

3. Ершов Г.С. Строение и свойства жидких и твердых металлов. — М.: Машиностроение. — 1990. — 181с.