凝固原理与铸造技术题目及答案解析.docx

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文档介绍

凝固原理与铸造技术复习题答案

1、画出纯金属浇入铸型后发生的传热模型示意图,并简要说明其凝固过程的传 热特点。

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凝固过程的传热有如下一些特点:

简单地说:一热、二迁、三传。

首先它是一个有热源的传热过程。 金属凝固时释放的潜热,可以看成是一个热源释放的 热,但是金属的凝固潜热, 不是在金属全域上同时释放, 而只是在不断推进中的凝固前沿上 释放。即热源位置在不断地移动;另外,释放的潜热量也随着凝固进程而非线性地变化。

一热:有热源的非稳态传热过程,是第一重要的。

二迁:固相、液相间界面和金属铸型间界面,而这二个界面随着凝固进程而发生动态迁移, 并使传热现象变得更加复杂。

三传:液态金属的凝固过程是一个同时包含动量传输、质量传输和热量传输的三传(导热、 对流和辐射传热)耦合的三维传热物理过程。

其次,在金属凝固时存在着两个界面。即固相、液相间界面和金属铸型间界面,而在这些

界面上,通常发生极为复杂的传热现象。

2、一个直径为25cm的长圆柱形铸钢件在砂型和金属型中凝固:

(l)当忽略铸件-铸型界面热阻时,它们的凝固时间各为多少?

(2)当铸件-铸型的界面换热系数hi=0.0024J(cm 2. s. C)时,它们的凝固时间各 为多少?

计算用参数如表1-2所示,计算中假定钢水无过热度,并在一个固定的温度 Tf

下凝固,同时假定铸型无限厚。

?热事歌 A/rw^of -c)- 9■时酷度T*K WSOS74/K ffftBLAJ >1-03、对于单元系而言,为什么高温时稳定的同素异性结构具有比低温时稳定的同 素异性结构有较高的热燃,即H(y -Fe)>H ( a-Fe)?变为横排六方的甘江。.

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