- •1.1. Краткая теория
- •Схемы процесса направленной кристаллизации
- •1.2. Определение скорости кристаллизации металла в форме
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5 Порядок оформления отчета
- •2.6. Проверьте уровень вашей подготовки и усвоения материала.
- •Практическая работа №2. Расчет температурных полей в литейной форме
- •1. Краткая теория
- •2. Определение температурных полей в форме при граничных условиях первого рода.
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Порядок оформления отчета
- •5. Проверьте уровень вашей подготовки и усвоения материала.
- •Практическая работа № 3 расчет времени нагрева заготовки до заданной температуры
- •1. Краткая теория
- •2. Расчет времени, необходимого для нагрева поверхности тела определенной геометрической формы до заданной температуры.
- •3. Расчет температуры центра тела в заданные моменты времени
- •4. Выполнение работы и содержание отчета
- •5. Вопросы для проверки уровня теоретической подготовки к работе.
- •Практическая работа № 4 расчет тепловой изоляции для нагревательных устройств при производстве новых материалов
- •4.1. Теоретическая часть.
- •4.2. Порядок выполнения работы.
- •4.3. Отчет должен содержать:
- •Практическая работа №5 получение заготовок методами порошковой металлургии
- •5. 1. Производство металлических порошков
- •5.2. Свойства порошков и методы их контроля
- •5.3. Формование металлических порошков
- •5. 4. Спекание
- •Окончательная обработка порошковых изделий
- •Выполнение работы
- •Физические свойства некоторых материалов
- •Теплофизические свойства формовочных и стержневых смесей
- •Теплофизические свойства некоторых металлов и сплавов
- •Физические свойства некоторых жидкостей и газов
- •Интеграл ошибок Гауса erf(z)
- •Теплопроводность некоторых припылов
- •Степени черноты некоторых материалов
1.5 Порядок оформления отчета
Отчет должен содержать
1. Название и цель работы.
2. Краткую теорию.
3. Схему и описание методики проведения экспериментов: определение скорости кристаллизации.
4. Расчетные методики определения скорости кристаллизации.
5. Теоретические и расчетные графики скорости кристаллизации.
6. Выводы по работе.
2.6. Проверьте уровень вашей подготовки и усвоения материала.
1.Основные методы получения отливок с ориентированной структурой.
2. Сущность, преимущества и недостатки двух основных технологических схем получения отливок.
Что можно сделать для увеличения скорости кристаллизации металла в форме.
Практическая работа №2. Расчет температурных полей в литейной форме
Цель работы: Изучение процессов нестационарной теплопроводности применительно к процессам литья
1. Краткая теория
Если температурное поле изменяется во времени, то тепловые процессы, протекающие в таких условиях, называются нестационарными. В практике литейного производства мы встречаемся чаще всего именно с такими процессами (плавление металла или сплава, заполнение формы сплавом, кристаллизация отливки, охлаждение ее в форме и на воздухе после выбивки, температурная обработка отливки, сушка стержней, прокалка форм и т.д.).
Передачу теплоты при нестационарном режиме можно определить, если найти закон изменения температурного поля и теплового потока во времени и пространстве
t=f(x,y,z,t) (1)
Q=f(x,y,z,t) (2)
Указанные зависимости могут быть найдены из решения дифференциального уравнения теплопроводности Фурье-Кирхгофа:
(3)
При решении конкретной задачи, необходимо каким-то образом описать особенности данного явления. Это достигается путем добавления к дифференциальному уравнению условий однозначности.
Условия однозначности включают в себя:
1. Физические свойства тела или тел. При решении задач по определению параметров термической обработки, литья, сварки и т.п. это физические свойства металла или сплава в твердом и жидком состояниях, свойства формы и т.д.
2. Геометрические свойства тела. В которых задаются геометрические свойства тела.
3. Начальные условия. В которых задается распределение температур в телах в начальный момент времени. Например, температура заливки сплава, начальная температура формы.
4. Граничные условия, которые описывают особенности протекания процесса на границах тела. Граничные условия (ГУ) могут быть заданы несколькими способами.
ГУ 1 рода. При этом задается распределение температуры на поверхности тела для каждого момента времени
tc=f(x,y,z,t) (4)
ГУ 2 рода. При этом задаются величины теплового потока для каждой точки поверхности тела и любого момента времени
qc=f(x,y,z,t) (5)
ГУ 3 рода. При этом задаются температура окружающей среды и закон теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой
(6)
ГУ 4 рода характеризуют условия теплообмена системы тел или тела с окружающей средой по закону теплопроводности
= (7)
Таким образом, дифференциальное уравнение совместно с условиями однозначности дает полную математическую формулировку конкретной задачи теплопроводности. Поставленная задача разрешается аналитическим, численным или экспериментальным методом.