Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2020-02-15 | 127 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Температура плавления и плотность. От температуры плавления металла зависит способ его плавки, материал футеровки плавильной печи или тигля и литейной формы.
Плотность металлов измеряется массой в единице объема. Значение плотности используют в расчетах массы расплава или отливок по геометрическим размерам или их объемы, если известна масса.
Плотности металлов при комнатной температуре также имеют очень широкий промежуток значений. В технике принято выделять группу легких металлов, служащих основой конструкционных металлических материалов. К легким металлам относят те, у которых плотность не превышает 5 г/см3, т.е. в эту группу входят титан, алюминий, магний, бериллий, литий. К наиболее тяжелым металлам относятся вольфрам и золота, имеющие плотность более 19 г/см3. Температура плавления металлов охватывает промежуток от -39 °С у ртути до 3400 °С у вольфрама.
Температуру плавления сплава рассчитывают с учетом концентрации, атомной массы и понижения температуры плавления основного металла: Тспл = ТМе – (%а*Та + %b*Tb + …), где %а, %b и т.д. содержание других компонентов в сплаве, кроме основного; Та, Tb – понижение температуры плавления основного компонента при добавлении 1% компонента в сплав.
С повышением температуры от комнатной до температуры плавления плотность большинства металлов уменьшается на 3-5 % вследствие того, что переход металла в жидкое состояние сопровождается увеличением объема. Исключение составляют гелий, висмут, сурьма, германий и кремния, которые при плавлении уменьшаются в объеме при соответствующем повышении плотности расплава.
Наряду с плотностью (), для описания свойств металлов используется обратная величина – удельный объем V = 1 / см3/г. С повышением температуры плотность всех металлов в твердом состоянии уменьшается, удельный объем, соответственно, увеличивается. Увеличение удельного объема твердого металла, не испытывающего полиморфных превращений, при нагреве на t может быть довольно точно описано линейной зависимостью Vтвt = Vтв20 (1 + твt), где тв – температурный коэффициент объемного расширения.
|
Плотность зависит от природы вещества (сплава), от комплекса индивидуальных свойств элементов, входящих в его состав, и вида их взаимодействия. Одно и то же вещество (металл) может иметь разную плотность в зависимости от кристаллического строения, типа кристаллической решетки.
Плотность – это отношение массы вещества к занимаемому объему: m / V, где m – масса, г (кг); V – объем, см3 (м3); плотность, г/см3 (кг/м3).
Удельный объем определяется как отношение веса вещества к занимаемому объему: P / V, где Р – вес, г (кг); удельный вес, см3 (м3).
Вес находят по отношению: Р = m*g или Р = к*m*g, где g - ускорение свободного падения; к – коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц измерения, входящих в формулу величин. И, следовательно: g/
В одной и той же системе единиц плотность и удельный вес не совпадают численно. Совпадение численных значений плотности и удельного веса, взятых из разных систем единиц измерения, является иногда причиной замены одной величины другой.
На практике плотность определяют для выявления изменений в конечном металле по сравнению с исходным необработанным. Поэтому имеет значение не сам факт установления плотности, а факт разницы плотностей или, что еще более показательно, отношение плотностей:
.
Вязкость – внутренние сопротивление жидкости воздействию внешних сил. Различные жидкости сопротивляются по разному воздействию внешних сил (рис.1).
|
: 1 – ньютоновская жидкость; 2 – неньютоновская жидкость; 3 – тело Бингама
Рис.1. Различные виды: реологических моделей
Модель 1 характеризуется наличием линейной связи между касательным сдвиговых напряжением и поперечным градиентом скорости dV/dx скоростью деформации ddl. При этом смещение слоев происходит при любом малом приложенном сдвиговом усилии. Такая реологическая модель отвечает так называемой ньютоновской жидкости и описывается уравнением: .
Реологический коэффициент принято называть динамической вязкостью. Кривая 2 иллюстрирует поведение неньютоновской жидкости, где величина зависит от скорости деформации. Зависимость 3 отвечает реологическому телу Бингама, течение которого начинается только тогда, когда нагрузка превзойдет статическое напряжение сдвига. В этом случае .
Величина, обратная вязкости, является мерой текучести, следовательно, чем меньше вязкость, тем больше текучесть.
Вязкость представляет собой отношение касательного напряжения l, действующего между слоями текущего вещества в направлении его движения, к величине градиента скорости dV/dх, перпендикулярного к потоку. Динамическая вязкость равна: , Па*с. Вспомогательной единицей измерения является пуаз: (П = 0,1 Па*с).
Влияние внутреннего трения на скорость течения расплава лучше выражает кинематическая вязкость, учитывающая плотность расплава: , м2/с.
Вспомогательной единице измерения является стокс: СТ = 10-4 м2с.
Вязкость зависит: 1) от удельной теплоемкости металла, от скрытой теплоты плавления и теплопередачи от металла к форме; 2) от состава сплава (в значительной мере влияют включения, присутствующие в расплаве, при этом влияет как их количество, так и температура плавления).
Динамическая вязкость падает при повышении температуры: чем выше температура, чем меньше вязкость в сплаве, становится меньше кластеров, примесей, сплав – менее структурированный. Зависимость выражается уравнением: , где А – коэффициент, увязывающий все свойства сплава; R – универсальная газовая постоянная; Т – термодинамическая температура, К; Q – энергия активации вязкого течения расплава.
С увеличением давления уменьшается среднее расстояние между частицами и усиливается взаимосвязь между ними. В связи с этим растет сопротивление сдвигу, и, следовательно, вязкость.
|
Жидкие металлы и сплавы всегда содержат большое количество взвешенных включений.
Количество, форма, состояние (жидкое или твердое) и распределение неметаллических включений влияют на вязкость. Когда в жидком металле образуются твердые включения, его вязкость существенно повышается. Присутствие твердых взвешенных частиц увеличивает вязкость литейного сплава и усложняет заполнение литейных форм.
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!