 |
Интеллектуальная среда дистанционного обучения и дизайна http: econom.misis.ru, fdisto.misis.ru; e-mail: vaosadchy@yandex.ru |
| На главную | Контакты | Выполнить расчёт (запустить приложение) |
|
|||
|
Расчёт окалинообразования
Для определения влияния температуры нагрева на окалинообразование были проведены следующие опыты. Образцы углеродистой стали (0,45 % С) диаметром 18 мм и длиной 60 мм нагревали в электричекой муфельной печи при 700, 750, 800, 850, 900, 950 и 1000 °С в течение 0,5 ч. Одновременно в печи находилось 4 образца. Крайние образцы имели поверхность горячекатанного металла, слегка зачищенную металлическими щетками. Второй справа образец был обточен на 0,5 мм по диаметру, второй слева был протравлен. Для контроля температуры посередине поместили образец с отверстием для термопары. Все образцы уложены на поду муфеля на керамических подкладках на равном расстоянии друг от друга. Для удаления окалины образцы после нагрева охлаждали в воде и зачищали. Угар (окалинообразование) определили по разности массы образцов до опытов и после них (табл. 3).
Таблица 3
Угар образцов из углеродистой стали (0,45 % С) в зависимости от температуры нагрева
| Температура нагрева, °С | Угар образцов, кг / м2 | ||||
| горячекатаного | травленого | точеного | горячекатаного | средний | |
| 700 | 0,101 | 0,022 | 0,014 | 0,092 | 0,057 |
| 750 | 0,112 | 0,039 | 0,014 | 0,101 | 0,064 |
| 800 | 0,110 | 0,077 | 0,035 | 0,152 | 0,093 |
| 850 | 0,083 | 0,168 | 0,044 | 0,139 | 0,108 |
| 900 | 0,212 | 0,120 | 0,110 | 0,203 | 0,161 |
| 950 | 0,412 | 0,260 | 0,180 | 0,314 | 0,292 |
| 1000 | 0,510 | 0,323 | 0,323 | 0,381 | 0,409 |
Полученные данные показали, что окалинообразование увеличивается с повышением температуры. Наименьшее окалинообразование наблюдается при 700-750 °С. С повышением температуры до 800-850 °С оно увеличивается незначительно. Начиная с 850 °С окалинообразование заметно увеличивается, с 900 °С сильно увеличивается.
Кривая, приведенная на рисунке 11.а, показывает влияние температуры в пределах 900-1420 °С на окалинообразование, которое резко увеличивается начиная с 1200-1300 °С. При 1400 и 1350 °С окалинообразование в 5 и 2,75 раза больше, чем при 1200 °С и в 28 и 16 раз больше, чем при 900 °С.
Рис. 11.а. Влияние температуры на окалинообразование
По кривой рис. 11.б видно, что окалинообразование при 900 °С в свою очередь в 2,6 раза больше, чем при 700 °С. С увеличением температуры увеличивается нижний слой окалины, содержащей FeO. Водяной пар и СО2 оказывают наиболее заметное влияние на окалинообразование начиная с низких температур. Кислород и воздух очень сильно влияют на окалинообразование в интервале температур 900-1000 °С.
Рис. 11.б. Влияние температуры на окалинообразование
С увеличением продолжительности нагрева окалинообразование повышается, однако степень увеличения окалинообразования уменьшается с течением времени (рис. 13).
Рис. 13. Влияние продолжительности нагрева на окалинообразование
Программа для расчёта использует метод интерполяции. Вычисления производятся по формуле:
U=U0·k1·k2,
где U0 - базовое значение окалинообразования, взятое при Т=1000
°С и продолжительности выдержки w=0,5 ч;
k1 - температурный коэффициент;
k2 - коэффициент, учитывающий продолжительность выдержки.
Значение U0 принимается равным 0,510 кг/м2.
Пересчёт на коэффициенты был сделан предварительно в соответствии с графиками, приведенными выше.
Ссылка “Возврат на один уровень вверх” осуществляет переход на предыдущую страницу.