方程式(118)給出的是各參量之間的最普遍關(guān)系,它可以確定一切固體內(nèi)的導(dǎo)熱現(xiàn)象。
因此,導(dǎo)熱微分方程可以用來確定鑄件和鑄型的溫度場(chǎng)。由于導(dǎo)熱微分方程式是一個(gè)基本方
程式,用它來解決某一具體問題時(shí),為了使方程式的解
確實(shí)成為該具體問題的解,就必須對(duì)基本方程式補(bǔ)充一
些附加條件。這些附加條件就是一般所說的單值性條件。
它們把所研究的特殊問題從普遍現(xiàn)象中區(qū)別出來。
在不穩(wěn)定導(dǎo)熱(tτ≠0)的情況下,導(dǎo)熱微分方程的解
具有非常復(fù)雜的形式。目前只能用來解決某些特殊的問
題。例如,對(duì)于形狀最簡(jiǎn)單的物體 (如平壁、圓柱、
球),它們的溫度場(chǎng)都是一維的,可以得到解決。
結(jié)晶潛熱得以發(fā)揮。β相的潛熱為141×104J/kg,比α相約大3倍。
總之,結(jié)晶潛熱相對(duì)合金的結(jié)晶特性而言,是一個(gè)
次要的因素,結(jié)晶特性對(duì)流動(dòng)性的作用是主導(dǎo)的。
(3)金屬的熱物理性能 (比熱容、密度和熱導(dǎo)率)
比熱容和密度較大的合金,因其本身含有較多的熱量,
在相同的過熱度下,保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng),流動(dòng)性好。熱
導(dǎo)率小的合金,熱量散失慢,保持流動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng),故流
動(dòng)性好。
(4)黏度 液態(tài)金屬的黏度與其成分、溫度、夾雜
的含量和狀態(tài)等有關(guān)。黏度對(duì)充型過程前期 (紊流)
流動(dòng)性影響不明顯,在充型的最后很短的時(shí)間內(nèi) (層
),對(duì)流動(dòng)性才表現(xiàn)出較大的影響。
三、鑄件溫度場(chǎng)的測(cè)定及動(dòng)態(tài)凝固曲線
鑄件溫度場(chǎng)測(cè)定方法的示意圖如圖129所示。將一組熱電偶的熱端固定在型腔中 (如
鑄型中)的不同位置,利用多點(diǎn)自動(dòng)記錄電子電位計(jì) (或其他自動(dòng)記錄裝置)作為溫度測(cè)量
和記錄裝置,即可記錄自金屬液注入型腔起至任意時(shí)刻鑄件斷面上各測(cè)溫點(diǎn)的溫度時(shí)間曲
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線,如圖130(a)所示。根據(jù)該曲線可繪制
出鑄件斷面上不同時(shí)刻的溫度場(chǎng) [圖130
(b)]和鑄件的凝固動(dòng)態(tài)曲線 [圖131(b)]。
鑄件溫度場(chǎng)的繪制方法是:以溫度為縱
坐標(biāo),以離開鑄件表面向中心的距離為橫坐
標(biāo),將圖130(a)中同一時(shí)刻各測(cè)溫點(diǎn)的溫
度值分別標(biāo)注在圖130(b)的相應(yīng)點(diǎn)上,連
接各標(biāo)注點(diǎn)即得到該時(shí)刻的溫度場(chǎng)。以此類
推,則可繪制出各時(shí)刻鑄件斷面上的溫度場(chǎng)。