Улучшение способов получения пористых материалов и изделий на основе изобретений и моделирования. Черный А.А. - 193 стр.

UptoLike

Составители: 

193
газов в верхней части Р
1
надо увеличивать по мере заполнения жидким
материалом формы в 6-15 раз по сравнению с первоначальным давлением Р и
выдерживать его максимальным в период полного затвердевания материала в
форме. Рационально давление Р
1
в пределах от Р
1
=6·Р до Р
1
=15·Р изменять
импульсно, скачкообразно с частотой N от 60 до 180 импульсов в минуту, в
связи с чем улучшается турбулентность процесса и достигается большая
степень пористости материала.
Скорость охлаждения в нижней части формы V
1
определяется исходя
из необходимости получения требуемой толщины плотного материала в
течение заданного времени. При V
2
< 5· V
1
жидкотекучесть материала в
верхней части формы резко уменьшается, газы не проникают глубоко в
материал, в связи с чем не достигается требуемая пористость материала
(наблюдается неравномерность распределения пор в материале). При V
2
>12·V
1
резко увеличивается расход газо-газотворноных веществ и также
наблюдается неравномерность распределения пор в материале.
Первоначальное давление Р проникающих в материал газов в верхней
части должно быть таким, при котором газы проникали бы в материал при
максимальной начальной жидкотекучести расплава. По мере заполнения
жидким материалом формы должно бытьР Р
1
15 ·Р. При Р
1
< 6·Р газы
неравномерно распределяются в материале по мере затвердевания расплава,
а при Р
1
>15·Р образуются крупные «пузыри» в верхней части отливки.
Следовательно, оптимальные условия для получения требуемых
качественных плотно-пористых отливок достигаются при 5·V
1
V
2
15·V
1
,
Р≤ Р
1
15·Р. В пределах изменения Р
1
от Р
1
=6·Р до Р
1
= 15·Р при
увеличении вязкости расплавов рационально выдерживать 60 N 180. При
N <60 и N>180 применение импульсного изменения Р
1
незначительно
влияет на образование пор в верхней части отливки, качество пористой части
отливки такое же как без применения импульсного изменения Р
1
.
В период полного затвердевания материала в форме надо выдерживать
максимальное давление Р
1
(до полного затвердевания материала в верхней
части), что позволяет сохранять поры (газовые раковины) в материале и
получать высококачественные плотно-пористые отливки.
Количество газов, поступающих в материал верхней части получаемой
отливки должно быть таким, чтобы газы проходили через материал,
барботировали расплав и оставались в материале в виде пузырьков,
образовывали многочисленные газовые
раковины и пустоты требуемых
размеров и в нужных местах в затвердевшем материале. В зависимости от
толщины стенок отливки, массы, температуры, вязкости расплава,
химического состава материала производится выбор газо-газотворных
веществ, места подвода и отвода этих веществ в форме.
Получаемые плотно-пористые отливки в плотной части могут иметь
высокую плотность и
прочность, а в пористой части быть легче, иметь
меньше массу, удельный вес материала и обладать высокими
теплоизоляционными свойствами. Эти литые изделия можно применять
вместо плотных, тяжелых изделий в теплообменниках, рекуператорах,
газов в верхней части Р1 надо увеличивать по мере заполнения жидким
материалом формы в 6-15 раз по сравнению с первоначальным давлением Р и
выдерживать его максимальным в период полного затвердевания материала в
форме. Рационально давление Р1 в пределах от Р1 =6·Р до Р1 =15·Р изменять
импульсно, скачкообразно с частотой N от 60 до 180 импульсов в минуту, в
связи с чем улучшается турбулентность процесса и достигается большая
степень пористости материала.
       Скорость охлаждения в нижней части формы V1 определяется исходя
из необходимости получения требуемой толщины плотного материала в
течение заданного времени. При V2 < 5· V1 жидкотекучесть материала в
верхней части формы резко уменьшается, газы не проникают глубоко в
материал, в связи с чем не достигается требуемая пористость материала
(наблюдается неравномерность распределения пор в материале). При V2
>12·V1 резко увеличивается расход газо-газотворноных веществ и также
наблюдается неравномерность распределения пор в материале.
      Первоначальное давление Р проникающих в материал газов в верхней
части должно быть таким, при котором газы проникали бы в материал при
максимальной начальной жидкотекучести расплава. По мере заполнения
жидким материалом формы должно быть 6·Р ≤ Р1 ≤ 15 ·Р. При Р1 < 6·Р газы
неравномерно распределяются в материале по мере затвердевания расплава,
а при Р1>15·Р образуются крупные «пузыри» в верхней части отливки.
       Следовательно, оптимальные условия для получения требуемых
качественных плотно-пористых отливок достигаются при 5·V1≤ V2 ≤15·V1,
6·Р≤ Р1≤ 15·Р. В пределах изменения Р1 от Р1=6·Р до Р1 = 15·Р при
увеличении вязкости расплавов рационально выдерживать 60 ≤ N≤ 180. При
N <60 и N>180 применение импульсного изменения Р1 незначительно
влияет на образование пор в верхней части отливки, качество пористой части
отливки такое же как без применения импульсного изменения Р1.
     В период полного затвердевания материала в форме надо выдерживать
максимальное давление Р1 (до полного затвердевания материала в верхней
части), что позволяет сохранять поры (газовые раковины) в материале и
получать высококачественные плотно-пористые отливки.
     Количество газов, поступающих в материал верхней части получаемой
отливки должно быть таким, чтобы газы проходили через материал,
барботировали расплав и оставались в материале в виде пузырьков,
образовывали многочисленные газовые раковины и пустоты требуемых
размеров и в нужных местах в затвердевшем материале. В зависимости от
толщины стенок отливки, массы, температуры, вязкости расплава,
химического состава материала производится выбор газо-газотворных
веществ, места подвода и отвода этих веществ в форме.
     Получаемые плотно-пористые отливки в плотной части могут иметь
высокую плотность и прочность, а в пористой части быть легче, иметь
меньше массу,        удельный вес материала и обладать высокими
теплоизоляционными свойствами. Эти литые изделия можно применять
вместо плотных, тяжелых изделий в теплообменниках, рекуператорах,
                                   193