鐵型覆砂鑄造的熱交換特點
發布時間:2020-12-03 22:50:00
液态金屬澆入鐵型覆砂鑄型以後,“鑄件——覆砂層——鐵型”是一(yī)個不穩定的熱交換系統。爲了使問題簡化,假設鑄件是半元限的;并假設系統中(zhōng)各組元的溫度場按直線規律分(fēn)布的。鑄造系統的一(yī)部分(fēn),顯然,同樣的比熱流通過了系統中(zhōng)各個組元:
令分(fēn)别表示鑄件與覆砂 層、鐵型與覆砂層之間熱交換強度的兩個傳熱準則。k1是鑄件熱阻與覆砂層熱阻之比;k2是鐵型的熱阻與覆砂層熱阻之比。将k1和k2結合起來考慮,随着覆砂層厚度的變化,有以下(xià)三種實際上可能發生(shēng)的“鑄件——覆砂層——鐵型”間不同的傳熱情況:
①當k≤1,k2≤1時,覆砂層在正常的厚度之内,鑄件的冷卻速度随着覆砂層厚度的減少而增大(dà)。
②當覆砂層的厚度超過某一(yī)厚度以後,鐵型對鑄件冷卻已不産生(shēng)影響,這時就相當于普通的砂型鑄造或樹(shù)脂砂鑄造。由于覆砂層的導熱系數比鐵型的導熱系數小(xiǎo)得多,所以鑄件冷卻緩慢(màn)。
③當k≧1,k2≧1時,覆砂層厚度太薄,這時就相當于金屬型鑄造了。
以上熱交換特點已爲實驗所證實,當曲軸鐵型覆砂鑄造的覆砂層厚度從4~32mm逐漸變化時,曲軸組織中(zhōng)的滲碳體(tǐ)量不斷減少,珠光體(tǐ)量和鐵素體(tǐ)量不斷增加。而當覆砂層厚度小(xiǎo)于4mm時,鑄件的冷卻強度與金屬型(厚塗料)相近;覆砂層大(dà)于32mm時,則其冷卻強度相當于普通樹(shù)脂砂鑄造了。
令分(fēn)别表示鑄件與覆砂 層、鐵型與覆砂層之間熱交換強度的兩個傳熱準則。k1是鑄件熱阻與覆砂層熱阻之比;k2是鐵型的熱阻與覆砂層熱阻之比。将k1和k2結合起來考慮,随着覆砂層厚度的變化,有以下(xià)三種實際上可能發生(shēng)的“鑄件——覆砂層——鐵型”間不同的傳熱情況:
①當k≤1,k2≤1時,覆砂層在正常的厚度之内,鑄件的冷卻速度随着覆砂層厚度的減少而增大(dà)。
②當覆砂層的厚度超過某一(yī)厚度以後,鐵型對鑄件冷卻已不産生(shēng)影響,這時就相當于普通的砂型鑄造或樹(shù)脂砂鑄造。由于覆砂層的導熱系數比鐵型的導熱系數小(xiǎo)得多,所以鑄件冷卻緩慢(màn)。
③當k≧1,k2≧1時,覆砂層厚度太薄,這時就相當于金屬型鑄造了。
以上熱交換特點已爲實驗所證實,當曲軸鐵型覆砂鑄造的覆砂層厚度從4~32mm逐漸變化時,曲軸組織中(zhōng)的滲碳體(tǐ)量不斷減少,珠光體(tǐ)量和鐵素體(tǐ)量不斷增加。而當覆砂層厚度小(xiǎo)于4mm時,鑄件的冷卻強度與金屬型(厚塗料)相近;覆砂層大(dà)于32mm時,則其冷卻強度相當于普通樹(shù)脂砂鑄造了。
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