Cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo kinh loại part 4

Tham khảo tài liệu cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo kinh loại part 4, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo kinh loại part 4øng cho tèc ®é nung nhanh, thÝch øng víi ph−¬ng ph¸p Ðp b¸n láng c¸c chi tiÕtnhá v s¶n xuÊt lo¹t nhá. Trong tr−êng hîp Ðp b¸n láng vËt liÖu tæ hîp kim lo¹i,cÊu tróc b¸n láng cña hîp kim phô thuéc v o cÊu tróc ban ®Çu, v o ®iÒu kiÖnnung v thêi gian gi÷ nhiÖt. Cë së lý thuyÕt cña c«ng nghÖ Ðp b¸n láng C¬ së lý thuyÕt cña qu¸ tr×nh nh− sau: Ta cã thÓ ph©n biÖt : ®Çu tiªn kim lo¹i ®−îc rãt v o khu«n, sau ®ã trong qu¸tr×nh kÕt tinh kim lo¹i chÞu ¸p lùc cao. Lóc ®ã cã sù ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é trongthÓ tÝch kim lo¹i láng khi kÕt tinh v Ðp. NhiÖt ®é n y quyÕt ®Þnh bëi thêi gian®óc rãt kim lo¹i láng v o khu«n Ðp, lùc Ðp cÇn thiÕt v thêi gian cÇn ®Ó kÕt tinhkim lo¹i. C¸c tham sè n y phô thuéc ®iÒu kiÖn truyÒn nhiÖt v to¶ nhiÖt kh«ng æn®Þnh. Ta cã thÓ dïng ph−¬ng tr×nh vi ph©n truyÒn nhiÖt kh«ng æn ®Þnh trong vËtthÓ kim lo¹i: Ph−¬ng tr×nh Fourier. CÇn x¸c ®Þnh thêi gian lín nhÊt cÇn thiÕt ®Ó rãt kim lo¹i láng ®iÒn ®Çy lßngkhu«n v thêi gian Ðp kim lo¹i trong khu«n ®Ó kim lo¹i kÕt tinh. ∂ν λ 2 (2.5) = .∇ ν ∂ τ cρ Trong ®ã: ν- nhiÖt ®é; τ- thêi gian; λ- hÖ sè dÉn nhiÖt; c- nhiÖt dung; ρ- mËt ®é ( tû träng) Thêi gian b¾t ®Çu kÕt tinh ®−îc x¸c ®Þnh theo quan hÖ: τd = ƒ(νe, νi, νf, α, λ(cρ), x) trong ®ã : - νe - nhiÖt ®é khu«n; - νi - nhiÖt ®é rãt cña kim lo¹i láng; - νf - NhiÖt ®é kÕt thóc kÕt tinh; - α - hÖ sè truyÒn nhiÖt; 77 - λ(cρ)- hÖ sè dÉn nhiÖt; - x - chiÒu d y th nh khu«n. Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó kÕt tinh ho n to n v ho¸ r¾n chi tiÕt dËp l mét ®Æctr−ng quan träng cña ph−¬ng ph¸p Ðp láng. Khi x¸c ®Þnh thêi gian kÕt thóc kÕttinh νf cÇn x¸c ®Þnh nhiÖt kÕt tinh Qo, chóng ®−îc hÊp phô khi nãng ch¶y v ®−îcto¶ ra khi kim lo¹i chuyÓn tõ thÓ láng sang thÓ r¾n. Ta cã thÓ dïng c«ng thøc tÝnhto¸n sù chuyÓn dÞch cña mÆt giíi h¹n 2 pha láng-r¾n theo h−íng v o t©m vËt Ðp : ξ=ε. τ (2.6) Trong ®ã : ξ - ChiÒu d y líp kim lo¹i ® kÕt tinh; ε - HÖ sè ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau ε2 − 4 .α 1 π e Qo ρ 2 .ε = λ1 ρ1 c1 (ν m , l − ν o ). + ε  2 1 − G   4 .α    1 (2.7) ε2 − 4.α 2 e + λ 2 . ρ 2 .c 2 (ν 1 − ν m .l ). ε  1 − G   4 .α    2 Trong ®ã : νm.l - nhiÖt ®é cña kim lo¹i láng. MÆt kh¸c trong qu¸ tr×nh kÕt tinh, kim lo¹i chÞu t¸c dông cña ¸p lùc cao. §asè c¸c kim lo¹i khi Ðp b¸n láng, nhiÖt ®é kim lo¹i t¨ng theo ¸p lùc. T¨ng giíi h¹nnhiÖt ®é gi÷a c¸c pha : pha r¾n v pha láng, cã thÓ sö dông c«ng thøc cñaClausius-Clapeyron theo biÓu ®å ¸p lùc- nhiÖt ®é: dp Q (2.8) = dT T ( V2 − V1 ) Thùc nghiÖm víi nh«m thÊy nhiÖt ®é t¨ng 30 ®é d−íi ¸p lùc 500MPa. HÖ sè truyÒn nhiÖt phô thuéc ®¸ng kÓ v o ¸p lùc v nhiÖt ®é kim lo¹i. HÖ sè®ã x¸c ®Þnh l−îng nhiÖt Q cña kim lo¹i truyÒn qua bÒ mÆt A, trong thêi gian τ.78 Q (2.9) α= . A (ν m −1 −ν o )τ Ta thÊy α kh«ng ph ...