в 1180? С. Виходить вирівнювання температури по всьому перетину злитка. Злиток після підігріву, кліщами подається під прес для ковки.
Малюнок 3.7 - Температурне стан злитка після зняття виливниці, 3 етап
Малюнок 3.8 - Температурне стан злитка, при знаходженні в термосі, 4 етап
Малюнок 3.9 - Температурне стан злитка при нагріванні під ковку, 5 етап
Таблиця 3.2
Вихідні дані для розрахунку за заводською технологією
1 етап2 етап3 етап4 етап5 этапДиаметр,2Rм1,591,281,281,281,28Материалсталь9Х2МФ9Х2МФКоэффициент теплопровідності заготовки? Вт/м * К3535353535Коеффіціент теплообміну випромінюванням злитка з навколишнім середовищем? sВт/м? * К8,20589,9132,493,36462,2Коеффіціент теплообміну конвекцією злитка з навколишнім середовищем? кВт/м? * К0026,390106,7Суммарний коефіцієнт теплообміну злитка з навколишнім середовищем? Вт/м? * К8,20589,9158,893,36569,0Коеффіціент температуропроводности злитка, Е - 06ам?/С8,9288,9288,9288,9288,928Плотность металу? кг/м? 78407840784078407840Теплоемкость металу залежить від середньої температури сліткаcДж/(кг * ° С) 500500500500500Средняя температура сліткаt Cр? С20-100020-100020-100020-100020-1000Температура поверхностіToК /? С1001231954,3703,4761,5Температура навколишнього средиTuК /? С201000202001230Шаг вузлових точок по радіусуdyм0,0320,0320,0320,0320,032Окісленная гладка поверхностьeСтепень черноти0,960,960,960,960,96Чісло вузлів сеткіnшт2621212121Расчетние коефіцієнти рівнянь моделиA1/A20,008829330,000131550,008719310,009406590,008719310,002532490,008719310,001488460,008719310,00907234Коэффициент враховує теплообмін поверхні з навколишнім средойA2/A10,011,080,290,171,04Коеффіціент перекладу реального часу в машинне на моделі MATLABQt * A15,30282,57,8515,69141,2Продолжітельность періоду обработкіtсек./час600/0,16732400/9900/0,251800/0, 516200/4,5Скорость димових газовwм/с005030Крітерій ФурьеFo0,010,710,020,040,35Крітерій БіоBi0,1910,792,91,7110,40
Всі вихідні дані, використовувані в моїх розрахунках за існуючою технологією, показані в таблиці 3.2.
Тріщини і дрібні порожнечі по осі є результатом напруг, що з'являються в злитках під час кристалізації і охолодження. Дійсно, коли осьова зона в таких злитках твердне, її температура дорівнює приблизно 1300? С, у той час як на поверхні температура буде приблизно 700? С. Через зниженою теплопровідності легованої сталі вирівнювання температури по перетину затримується, що створює підвищену напруженість у металі. (Камнев) Це явище спостерігаємо в третьому етапі.
Графік порівняння температурного стану злитка в третьому етапі, представлений на малюнку 3.10.
Графік приведений як порівняння третього етапу, існуючої технології виготовлення злитка і запропонованої мною нової технології. Як було показано раніше час цього етапу однаково. З графіка видно, що злиток повністю затвердів, оскільки температура в центрі зливка опустилася на 100? С нижче лінії ликвидус. Але на це знадобилося 9:00, а по моїй технології 3:00, так як ми не стали чекати ще 6:00, щоб не втрачати температуру злитка. За новою технологією після третього етапу ще тільки 170 мм поверхні злитка затверділо. Близько 65 мм злитка знаходяться в інтервалі температур між лініями ліквідус і солидус, а інша частина злитка знаходитися ще в рідкому стані. І температура поверхні злитка за новою технологією, вище температури злитка за заводською технологією.
Графік порівняння температурного стану злитка в п'ятому етапі, представлений на малюнку 3.11.
Графік приведений як порівняння нагріву злитка, існуючої технології виготовлення злитка і запропонованої нової технології. З графіка видно, що на досягнення необхідної температури злитка за існуючою технологією затрачається чотири з половиною години, а за новою технологією всього 20 хвилин.
Малюнок 3.10 - Порівняння температурного стану злитка, виготовленого за різними технологіями, після зняття виливниці
Малюнок 3.11 - Порівняння температурного состаяния злитків, при нагріванні під ковку
З порівняння нової технології і вже існуючої можна зробити наступні висновки:
. Температура металу не знижується нижче температури фазового перетворення, це сприяє поліпшенню поверхні злитка;
. Температура поверхні злитка і центру різна, відповідно збільшується пластичність центру злитка;
. Зворотний клин температур дозволяє подрібнювати внутрішню структуру злитка, що підвищує якість валка;
. Скорочується витрата палива, що витрачається на нагрів злитка під ковку;
. Скорочується тривалість циклу обробки на етапі разливка кування, тому час за новою технологією становить 7:00 35 хвилин, а за існуючою технологією 14часов 3...
