Правление Чвориновых - Chvorinovs rule - Wikipedia

Правление Чворинова отношения прикладной физики, впервые выраженные чешским инженером Николай Чворинов в 1940 г.,^[1][2] что связывает затвердевание время для простого Кастинг к объем и площадь поверхности отливки. Проще говоря, это правило устанавливает, что при идентичных условиях отливка с большой площадью поверхности и малым объемом будет охлаждаться быстрее, чем отливка с малой площадью поверхности и большим объемом. Отношения можно записать как:^[3]

${\displaystyle t=B\left({\frac {V}{A}}\right)^{n},}$

куда т время затвердевания, V объем отливки, А площадь поверхности отливки, которая контактирует с плесень, п константа, а B постоянная формы. Постоянная плесени B зависит от свойств металла, таких как плотность, теплоемкость, теплота плавления и перегрев, и форма, такая как начальная температура, плотность, теплопроводность, теплоемкость и толщина стенки. В Единицы S.I. постоянной формы B находятся с / м².^[4] Согласно Аскеланду, постоянная п обычно равно 2, однако Дегармо утверждает, что оно составляет от 1,5 до 2.^[3][5] Постоянная плесени правила Чворинова, B, можно рассчитать по следующей формуле:

${\displaystyle B=\left[{\frac {\rho _{m}L}{\left(T_{m}-T_{o}\right)}}\right]^{2}\left[{\frac {\pi }{4k\rho c}}\right]\left[1+\left({\frac {c_{m}\Delta T_{s}}{L}}\right)^{2}\right],}$

куда

Т_м = температура плавления или замерзания жидкости (в кельвины ),

Т_о = начальная температура формы (в кельвинах),

ΔТ_s = Т_налить − Т_м = перегрев (в кельвинах),

L = скрытая теплота плавления (в [Дж · кг⁻¹]),

k = теплопроводность формы (в [Вт · м⁻¹· K⁻¹)]),

ρ = плотность формы (в [кг · м⁻³]),

c = удельная теплоемкость формы (в [Дж · кг⁻¹· K⁻¹]),

ρ_м = плотность металла (в [кг · м⁻³]),

c_м = удельная теплоемкость металла (в [Дж · кг⁻¹· K⁻¹]).

Это наиболее полезно для определения того, стояк затвердеет перед отливкой, потому что, если сначала затвердеет стояк, могут образоваться такие дефекты, как усадка или пористость.^[5][6]

Рекомендации

1. Чворинов, Николай (1940). "Theorie der Erstarrung von Gussstücken" [Теория затвердевания отливок]. Giesserei (на немецком). 27 (10–12): 177–186, 201–208, 222–225.
2. Тирякиоглу, М .; Tiryakioglu, E .; Аскеланд, Д. «Статистическое исследование влияния формы, размера и перегрева на время затвердевания отливок». Транзакции AFS: 907–913.
3. Аскеланд, Дональд Р .; Пхул, Прадип П. (2004), Основы материаловедения и инженерии, Онтарио, Канада: Томсон
4. Грувер, Микелл П. (2010). Основы современного производства: материалы, процессы и системы. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., стр. 223.
5. Дегармо, Э. Пол; Black, J. T .; Козер, Рональд А. (2003), Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), Wiley, p. 282, г. ISBN  0-471-65653-4
6. «Анализ отливок - 2. Затвердевание и охлаждение. Поверхностное натяжение. Газорастворимость и пористость» (PDF). Технологический институт Джорджии. Архивировано из оригинал (PDF) 14 января 2015 г.. Получено 14 января 2015.