凝固科学基础4.1凝固区域知识讲稿.pptVIP

第五章 凝固的传热学基础 大连理工大学材料学院本科生课程 材料成形原理 ——液态成形原理 主讲教师：姚曼 教授 大连理工大学 材料科学与工程学院 4 凝固过程的传热问题 Heat Transfer in Solidification * 凝固是一个温度降低、热量散失的传热过程,受热流控制。 凝固潜热散失速度和内部的温度场决定了凝固速度、进程和组织。 凝固传热是凝固理论的一个组成部分。 铸件的凝固：具有一定的体积和形状的液相凝固 Why Heat transfer in solidification? * 三维不稳定传热—非稳态温度场，包括导热、对流和辐射 凝固潜热释放 —移动的内热源 形成固-液共存区域 存在铸件-铸型界面层等 物性参数?(dencity) ?(conduction coefficient) c (specific heat)均是温度的函数 凝固过程传热特点 * 凝固区域 铸件-铸型界面 确定温度场的方法 Chvorinov法则-确定凝固时间 4 凝固过程的传热问题 凝固区域的形成 * * 按糊状区宽度，凝固有两种凝固方式: 逐层凝固方式 (type of skin) –糊状区很窄; 糊状凝固方式(type of mush)-糊状区较宽; 两种方式没有严格的界线, 只是说明凝固过程的一种倾向。 凝固区域宽度由凝固动态曲线中液相边界和固相边界之间的纵向距离直接判断。 凝固方式 * 凝固动态曲线Distance-time curve showing progress of solidification 对凝固过程测温，得到冷却曲线。 根据测温数据和相图作出。 * 凝固动态曲线的绘制 * 凝固动态曲线的绘制 * 凝固动态曲线 读出的信息： 任一时刻凝固区域宽度 任一位置凝固速率 全部凝固所需时间 * 铸件凝固方式控制 影响因素：结晶范围和温度梯度 影响规律：结晶温度范围越小，温度梯度越大，越趋向于逐层凝固。反之趋向于糊状凝固。 合金确定后，凝固方式便由G决定。 第五章 凝固的传热学基础