DSCN1633

41

1.3. Krzepnięcie odlewu

nięcia, zależy w oczywisty sposób zarówno od geometrii i własności cieplnych materiałów odlewu i formy, jak i warunków wymiany ciepła na styku odlewu z formą oraz, w znacznie mniejszym stopniu - formy z otoczeniem.

Na rysunku 1.28 przedstawiono schematycznie rozkład temperatury na przekroju odlewu i formy w trakcie krzepnięcia odlewu. Zgodnie z prawami wymiany ciepła, spadki temperatury na poszczególnych elementach tego układu są proporcjonalne do oporów cieplnych tych elementów. Stosunkowo

Rysunek IM

Rozkład temperatury om przekroju formy i odlewu z materiału o stałej temperaturze krzepnięcia;

T_k - temp. krzepnięcia materiału odlewu,

T,_f - temp. powierzchni odlewu, T_fw I T,, - temp. formy na powierzchni odpowiednio wnęki i zewnętrzne), T, - temp. otoczenia

wyrównana temperatura panuje w obrębie ciekłej części odlewu, gdyż następuje tam jej wyrównywanie na drodze konwekcji, natomiast inne opory cieplne i związane z nimi spadki temperatury zmieniają się w szerokich granicach. Należy zwrócić szczególną uwagę na istotę i rolę warstewki Izolującej występującej między odlewem a formą. Tworzyć ją mogą:

e gazy wypełniające mikronierówności powierzchni formy, w które nie wnika ciekły metal,

•    szczelina gazowa powstająca w wyniku skurczu odlewu powodującego jego odsuwanie się od formy na niektórych powierzchniach,

•    tlenki i inne zanieczyszczenia na powierzchni odlewu,

•    specjalne pokrycia izolacyjne nanoszone celowo na powierzchnię wnęki formy, stosowane zazwyczaj do form metalowych.

Warstewka ta, pomimo swej niewielkiej grubości, stanowić może niekiedy znaczny opór cieplny, decydujący o szybkości krzepnięcia odlewu.

Obliczenia i pomiary rzeczywistych czasów krzepnięcia odlewów w kształcie płaskich płyt wskazują, że czas ten zależy od grubości odlewu w następujący sposób

l» = fl/ + C    (1.21)

gdzfcr 0 grubość płyty (Jub grubość warstwy zakrzepłej), u, h I c stało zależne od warunków wymiany ciepła I własności materiałów.