Предыдущая
Качество стальных слитков в основном зависит от изначального состояния сплава, а точнее от свойства стали в жидком состоянии. Литейными считаются технологические свойства стали, которые непосредственно влияют на получение отливок с заданным технологическим показателем. Литейное свойство железа зависит от нескольких факторов – это физический комплекс и химическое свойство стали. Данные свойства проявляют в областях жидкого состояния стали.
Главные свойства стали это:
- Плотность стали;
- Жидкотекучесть(она зависит от плотности) и заполняемость формы;
- Усадка(это свойство уменьшения объема метала после затвердевания);
Последние два свойства определяют по физико-химическим свойствам сплавов:
- критическая температура стали;
- плотность сплава в жидком состоянии;
- коэффициенты литейного расширения;
- вязкость стали в жидком состоянии;
- коэффициенты жидкопроводности стали;
- коэффициенты затвердевания стали;
- коэффициенты теплопроводности;
Сейчас мы подробнее рассмотрим несколько основных характеристик
Вязкость: В каждой реальной жидкости при перемещении одного слоя относительно другого возникает сила трения. Сила трения обозначается латинской буквой f. Сила трения между разновидными слоями жидкости, относительные к единице площади, являются пропорциональными ингредиенту скорости отсюда выходит:
- это коэффициент пропорциональности. В данном случае он является динамической вязкостью и индивидуальной характеристикой для нее. Температурная зависимость вязкости стали в жидком состоянии была получена теоретическим путем на основе гипотезы по строению жидкости.
Экспериментальные исследования для расплава промышленных марок показали, что при температуре в пределах 1480 -1650 градусов вязкость стали находиться в пределах от 4.5% до 6.0% мПа·с. На вязкость стали влияют содержания легирующих элементов. Например, при увеличении содержания в стали алюминия производит к возникновению тугоплавких включений таких как глинозема. При этом увеличение количества алюминия в стали уменьшает вязкость. При увеличении никеля вязкость стали наоборот увеличивается.
Плотность стали – это масса единиц объема жидкости при воздействии определенной температуры(у каждого вида железа температура разная).
Величина обратна плотности – это уделенный объем жидкости.
Плотность жидкости как правило, в разы больше, чем плотность к примеру - газа, так как среднее расстояние между молекулами в жидкости значительно меньше, чем в газе. Как правило, после увеличения температуры плотность жидкости начинает уменьшаться, так как молекулы начинают двигаться быстрее. В данном случае плотность жидкости зависимой от температуры является линейной.
За формулой
можно определить плотность чистого железа в интервале от температур до 1700 градусов.
Плотность железа зависит не только от температуры, но и от состава стали, от содержания в нем углерода. Сталь используется в сплавах, особенно с углеродом - в различных металлах и чугунах.
В основном чугун содержит чуть больше 2.14% углеродов, в то время как содержание углерода в стали в пределах 0.8 – 1%. Из-за разного содержания углеродов плотность железа в обеих случаях будет разной. Плотность чугуна 7000 килограммов /кубический метр при обычной температуре. Сталь имеет более жесткую плотность это 7500-7600 килограммов/метр кубический.
В производстве чаще всего используется именно сталь, так как чугун по своим характеристикам хрупок, если по нему ударить он расколется. Сталь имеет более жесткую плотность и поэтому более крепкий. Со стали можно изготавливать прокат, ковать ее. Она обладает такими характеристиками как гибкость, твердость и прочность.
