Modern problems of science and educationrae.ru
Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428VAK ListRSCI IF = 0,936

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВУХФАЗНОЙ ЗОНЫ В ТОНКОСТЕННЫХ МЕТАЛЛООБОЛОЧКОВЫХ ФОРМАХ

Чернышов Е.А

В практике литейного производства с целью воздействия на процесс затвердевания и формирования качества фасонных отливок находят применение тонкостенные металлооболочковые формы (ТМОФ). Суть этого способа заключается в том, что фасонная опока лишь приблизительно повторяет конфигурацию модели отливки. Между моделью и фасонной опокой имеется зазор, который заполняется облицовочной смесью. Передача тепла от отливки к охлаждающей среде в таких формах лимитируется сравнительно тонким облицовочным слоем, не превышающим, как правило, 20-30 мм. Для повышения эффективности воздействия на процессы затвердевания используют принудительное охлаждение поверхности ТМОФ, при этом наиболее эффективным яв­ляется водовоздушное охлаждение. Продолжительность затвердевания и охлаждения отливок в таких формах может сокращаться в несколько раз в зависимости от толщин отливки и облицовочного слоя. Однако, особенности формирования двухфазной зоны отливок, полученных в ТМОФ, изучены недостаточно, хотя ширина двухфазной зоны и продолжительность пребывания расплава в этой зоне во многом определяют качество литья.

Ширина двухфазной зоны оказывает влияние на процесс питания отливки, формирование ликвационной неоднородности и горячих трещин. Продолжительность пребывания металла в указанной зоне влияет на  плотность дендритной структуры, характер распределения и размеры неметаллических включений.

Расчет кинетики затвердевания (координат изотерм Тл и Тs) отливки прямоугольного типа из низколегированной стали проводили на ЭВМ с использованием методики В.Т.Борисова на основе известного решения уравнения теплопроводности.

Анализ изменения координат изотерм Тл и Тs характеризующих параметры двухфазной зоны показал, что в ТМОФ можно управлять процессом формирования двухфазной зоны, сокращать продолжительность затвердевания и осуществлять направленное затвердевание. Это легко достигается изменением толщины облицовочного слоя и интенсивностью внешнего охлаждения. Применение ЭВМ позволяет резко сократить трудоемкость расчета оптимальных параметров затвердевания отливок в ТМОФ и прогнозировать на стадии разработки технологии качество металла отливки.


Bibliographic Reference

Чернышов Е.А ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВУХФАЗНОЙ ЗОНЫ В ТОНКОСТЕННЫХ МЕТАЛЛООБОЛОЧКОВЫХ ФОРМАХ // Modern problems of science and education. 2009. No. 6. pp. 41-42;
URL: https://www.science-education.ru/en/article/view?id=1305 (accessed: 23/08/2026).