Файл: Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла.pdf

Расчеты охлаждения заготовок при осадке.

Пример

39.

Блок, полученный

при обкатке слитка

массоіі

7 т

и

нагретый

до

1300° С.

транспортируют

в течение 5 мин, а затем

за 2,5

мин

осаживают

на

половину

высоты. Определить

температуру

на поверхности

и в центре за­

готовки после осадки. Температура

в цехе 25° С.

Определяем

критерий Fo за период транспортировки:

FoT P

0,02-5

= 0,0137.

= — — г -

т р

0,3642-0,92-60

Температуру

в момент

начала

осадки при Bi = 0,65

(см. рис. 35)

находим

по рис. 14 и 15:

е п

= 0,915, /„ =

0,915(1300 — 2 5 ) + 25 = 1195 « 1200° С;

0,02-2,5

Fooc =

•— = 0,0068;

суммарный критерий

0 0

0,3642-60

FocyM =

0,0137 +

0,0068 =

0,0205.

По

рис. 40

Ві=1,42

для F o c y „ = 0,0205,

температуры

начала осадки

1200° С и слитка

массой 7 т.

По

рис. 14,

15 и 22,

23

Г „і = 0,872,

2 „ i = l , 0 ,

£П 2=0,35,

2 ц 2 =0,63 для

Fooc =0.0068 и Bi=l,42 .

Температура

после осадки

9' =

2 (1300—1195)

n

„

— — :

-г-1- = 0,18;

1195 — 25

6

П = 0,872!

('-т£)

+

0,35-2

0,18 = 0,886;

I

— - 1 —

Для —

- = г — = 1,98 по рис. 30 находим

Г) = 0,83, тогда

о,

оии

Fo T P =

0,02-3

= 0,018.

•

Р

0,0625-0,83-60

По

графику,

приведенному

на

рис. 34,

находим

Ві=0,65

для слитка

массой 3 т (что соответствует заготовке диаметром

500 мм).

Температура

заготовки

(см. рис. 14 и 15):

0П

=

0,902;

0ц = 1 , 0 ;

іп

=

0,902 (1200 — 30) + 30 =

1085° С;

tu. =

1200° С.

Для

периода

осадки

0,02-0,0167

F O

o

C

=

0,0625

= ° - ° 0

5 3 -

Суммарный критерий

FoC Y M

= 0,018 +

0,0053 =

0,0233.

По

графику,

приведенному

на

рнс. 39,

В і о с = 0 , 9 8

для Foc y M=0,233,

/ п = 1100° С,

слитка

массой

3

т

(что

соответствует

заготовке

диаметром

W0 мм).

Начальная относительная

температура

0 , _

?

/ о ц - * . л

_

2 ( 1 2 0 0 - 1085)

_

о

tD„ — tc

_

1085 — 30

' " '

По

графикам,

данным

на

рис.

14,

15. 22

и

23,

£ п і = 0 , 9 2 ,

£ п 2 = 0 , 5 0 .

2„! = 1Д 2 ц 2 =0,78, для Fooс = 0,0053 и B i o c

= 0.98.

Температура

заготовки

в момент окончания

осадки

0

П =

/

l -

0,220\

0,5-2-0,220 =

0,923;

О,92 (

- ^ - 1

+

0

Ц =

/

0,220\

0,78-2-0,220= 1,118;

1 , 0 ( 1 - —

1 +

/ п

=

0,923 (1084 — 3 0 ) + 30 =

1000° С;

* ц

=

1,118 (1084 — 3 0 ) + 30 =

1200° С.

Пример

41. Стальную

цилиндрическую

заготовку

диаметром

350 н вы­

сотой 600 мм, равномерно

нагретую до 1100° С, осаживают

на гидравлическом

прессе в течение

1 мин до

половины

первоначальной

высоты.

Определить

температуру в середине осаженной заготовки, а также

на ее торце

в момент

конца осадки. Температура

в цехе 25° С.

Определим средние

значения

диаметра

и высоты

поковки при

с/о=350мм,

Л0 =600

мм, /гк = 300 мм:

При

осадке

цилиндра

т = 1

мин, Цпл

= - ^ - = 0,212

м, Ііал = —^- =0,225 м;

0,02-0,1

Р ° " " л =

0,212°-

60

= ° ' ° 0 7

3 5 ;

0,02-

1

0,2252-60 = 0,0065.

По

графику,

приведенному

на

рнс. 39, для слитка

массой

2 т

и по гра­

фику на рис. 42 Віццп =0,475 и

В і п л = 3 , 2 .

I I ,

14 и

15)

составляет

Температура

в конце

осадки

(см. рис. 10,

&1™ = 0,95, 0 £ н л

=1,0, 0 £ л = 0,49,

0™ = I ,

протяжкой

Пример

42.

Блок, полученный

от

обкатки

слитка

массой

19,5 т

и нагре­

тый

в печи

до

1300° С, осаживали

при температуре

1250° С

на его

поверхно­

сти.

Продолжительность

осадки 1,5

мин. Затем

осаженную заготовку подвер­

гали

протяжке

в течение 23 мин для

получения

вала диаметром

550 мм.

Определить

температуру поковки

вала

в

конце

ковки.

Температура в

цехе

25° С.

Для

периода осадки

при т = 5 мин и /? = 0,49 м

0,02-1,5

F o - = - o ^ o - =

0 ' 0 0 2 0 8 -

Для

начала

осадки

при 1250° С F o T P = 0,0047

(см. рис. 40).

Суммарное

значение

критерия

F o c y M = 0,00208 +

0,0047 =

0,0068.

Для F o c y M = 0,0068 и слитка

массой

19,5 т B i o c

= l,37

(см. рис. 40).

По рис. 14, 22 и 15,23

2 П 1 = 0,923,

2п 2 =0,363,

2 щ = 1 , 0 , 2ц 2 =0,648 для

Foo c =0,00208 и B i o c = l,37.

после

осадки

Температура

заготовки

0' =

2 (1300— 1250)

—

— ^ = 0,0816,

1250 — 25

0П =

0,923 ^1 —

+ 0,363-2-0,0816 = 0,927;

В ц = 1,0

+

0,648-2.0,0816 =

1,052;

t„ =

0,927 (1250 — 25) +

25 =

1160° С;

<и =

1,052 (1250 — 25) +

25 =

1300 °С.

Д л я периода

протяжки

при т = 2 3 мин и # = 0,49 м

0,02-23

F o n p =

—

= 0,032.

п р

0,492.60

Если принять, что температура

поверхности

заготовки

в

конце

осадки

равна 1150° С, то Fo„ p = 0,021 (см. рис. 38).

Тогда суммарное значение

критерия

F o c y M =

0,021 + 0 , 0 3 2 = 0,053.

По

графику,

приведенному

на

рис. 38. Ві=1,25 для F o c y M

= 0,053;

по гра­

фикам,

приведенным на рис. 14 н

22, S n i = 0,718,

£„2 = 0,348.

Температура поверхности поковки после протяжки

„,

2 (1300— 1160)

6' = — 1160 — 25

-

= 0,247;

Є п

(

0,247

\

= 0,718 ( l — - y - ^ - J

+ 0 , 3 4 8 - 2 - 0 , 2 4 7 = 0,747;

t„ =

0,747 (1160 — 25) +

25 =

867° С.

Температура

в центре поковки после протяжки

•^расч =

Кпок — 0,275 м;

от

0,02-23

F o n p =

60-R2

= — •

= 0 , 1 0 1 .

60-0,2752

ч расч

Суммарное

значение

критерия

F o c y M =

0,021 + 0,101 = 0,122.

По

рис. 38

В і = 1.162

для

F o c y M = 0,101,

температуры

начала

протяжки

1150° С и слитка массой

19,5 т. По

рис. 15 и 23 2 ц і = 0 , 9 7 3 ,

2ц 2 =0,595;

/

0,247\