химический каталог




Аморфные металлы

Автор К.Судзуки, X.Фудзимори, К.Хасимото

ти вращающегося холодильника. При постоянстве состава сплава скорость охлаждения зависит от толщины расплава и характеристики холодильника. Толщина расплава на холодильнике определяется скоростью его вращения и скоростью истечения расплава, что, в свою очередь, зависит от диаметра сопла и давления на расплав. Для различных сплавов скорость охлаждения зависит также и от свойств самого расплава (теплопроводности, теплоемкости, вязкости, плотности). Кроме того, важным фактором является коэффициент теплопередачи между расплавом и находящимся в контакте с ним холодильником.

При сближении выстреливаемого из сопла расплава при температуре Ti с холодильником, имеющим температуру Г0, процесс теплопередачи между расплавом толщиной ?/ и холодильником можно, в зависимости от величины коэффициента теплопередачи h, отнести к одному из следующих трех типов [11].

а. Идеальное охлаждение: холодильник и расплав входят в идеальный тепловой контакт, сопротивление переносу тепла на границе

между ними отсутствует и А=оо.

б. Медленное (ньютоновское) охлаждение: сопротивление теплопередаче между расплавом и холодильником чрезвычайно велико —

тепло не отводится от расплава и h=0.

в. Промежуточный случай: теплопередача присходит при 0<

<А<е».

Кривые распределения температуры по сечению расплава и холодильника для этих трех случав отведены на рис. 2.7.

" 1 *

1 в в i

/ N ? г

г———

1

Рис. 2.7. Процесс теплопереноса: / — расплав;// — холодильник

Обычно считают, что реально происходит процесс, промежуточный между идеальным охлаждением и медленным, ньютоновским, охлаждением, поскольку имеется конечная величина сопротивления передаче тепла на границе между расплавом и холодильником. Скорость охлаждения может быть выражена как

R = h(T,-T„) /с, pi, (2.1)

где ?р — удельная теплоемкость расплава; р — удельная масса расплава; t — толщина расплава.

Когда расплав имеет постоянный состав, то Г; и Т0 постоянны, а скорость охлаждения пропорциональна h и обратно пропорциональна t. В двух из приведенных на рис. 2.6 методах—центробежной закалке и закалке на диске — жидкий расплав после плавления в тигле вытягивается из него, попадает на холодильник, перемещается по охлаждаемой поверхности холодильника, затвердевает и в виде ленты снимается с холодильника (рис. 2.8). Следовательно, процессы теплопередачи и распространения фронта затвердевания связаны между собой. При этом возможны два случая.

41

1. Предпочтительно идет процесс передачи тепла (thermal transport): тепло отводится быстрее, чем движется расплав, и в результате вытягивается уже затвердевшая лента. Следовательно, фронт затвердевания в этом случае расположен в верхней части расплава на холодильнике.

2. Предпочтительно идет процесс распространения момента количества движения (momentum transport): расплав движется быстрее, чем происходит распространение тепла, а фронт затвердевания лежит вне холодильника.

Какой же процесс будет предпочтительным при изготовлении аморфных сплавов? Если температура расплава Tt и скорость пе"5J Ч I

d

Рис. 2.8. Схема затвердевания расплава на движущемся холодильнике: / — жидкий расплав; 2— затвердевший расплав; 3— количество вытекающего расплава Q—яа*а; а — радиус струи расплава

ремещения холодильника V постоянны, ответить на этот вопрос можно при рассмотрении критерия Прандтля:

Pr = CpTi/A, (2.2)

где т) — вязкость; k — коэффициент теплопроводности.

Если принять, что толщина расплава в процессе 1 равна tT, а в процессе 2 — tM, критерий Прандтля Ргя» (fr/гм)-2- Предполагается, что в случае аморфных сплавов величина fr/гм приблизительно составляет 3—4 [10], т. е. процесс передачи тепла становится предпочтительным.

В момент вытягивания из круглого отверстия радиусом о струи расплава толщиной г и шириной W, если реализуется процесс передачи тепла 1, выполняются соотношения

Q = WtV. (2.3)

Как видно из схемы на рис. 2.8, Q)—количество вытекающего расплава (Q=na2v, где v — скорость истечения расплава),, V—ско

(2.4)

рость перемещения холодильника. Однако, поскольку предполагается, что реальный процесс затвердевания представляет собой промежуточный процесс между 1 и 2, соотношение (2.3) преобразуется в следующие два:

W = cQnI V1-", t = Q{-"/c Vn.

В работе Кавеша [12] для случая закалки сплава Fe^NiMP^Be на медном холодильнике получено с=0,625, п=0,83. Хиллманном с сотрудниками установлена связь между t и V в виде txV-s, что хорошо согласуется с результатом Кавеша t& V0'83. Следовательно, можно считать, что скорость охлаждения R по (2.1) пропорциональна Vn. Таким образом, меняя число оборотов диска, можно регулировать скорость охлаждения и, как показано в следующем разделе, можно качественно оценить критическую толщину пленки.

Рис. 2.9 иллюстрирует связь между толщиной образцов аморфного сплава Fe^NiwPnBe и скоростью охлаждения при закалке на дисках из различных материалов [12]. Пригодность металла как материала для холодильника убывает в ряду Си, Fe, Сг в соответствии с уменьшением ко

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

Скачать книгу "Аморфные металлы" (4.28Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
заправка холодильника
Супермаркет офисной техники KNS предлагает Lenovo IdeaPad G5045 - отличное предложение от супермаркета компьютерной техники!
кровать детскую 80x190 с ящиками купить
удаление царапин на крыле машины без покраски

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.07.2017)