Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2020-02-15 | 89 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Отдельные атомы внутри жидкости связаны между собой взаимно уравновешенными силами, поэтому жидкость находится в покое.
Равновесие атомарных сил, однако, нарушено на поверхности где жидкость контактирует с другой, например, со стенкой формы, воздухом и т.п. Здесь атомы металла имеют меньше соседей, чем внутри расплава. Вследствие этого силы притяжения на поверхности расплава уравновешиваются, а возникают, направленные во внутрь расплава перпендикулярно к его поверхности, и называются поверхностным натяжением. В результате на внутренние слой расплава, лежащие непосредственно под его поверхностью, действует давление, которое снижается пропорционально восьмой степени расстояния от поверхности.
Поверхностное натяжение соответствует силе, которую, необходимо приложить, чтобы увеличить периметр поверхности расплава на единицу длины, или работе, которую необходимо произвести для увеличения поверхности жидкости на единицу площади:
Термодинамика рассматривает поверхностное натяжение как меру изменения свободной энергии системы при изменении ее поверхности:
Отсюда видно, что самопроизвольными могут быть только те процессы, которые сопровождаются уменьшением поверхности раздела фаз, поскольку только в этом случае dS<0 и dZ < 0 (рис. 9).
Если силы, связывающие атомы, больше сил взаимодействия между ними и другой средой, например стенкой формы, то вследствие неуравновешенности сил, поверхность такого металла приобретает выпуклую форму (рис. 9 а).
Напряжение, возникающее на границе контакта между формой и расплавом, при этом уравновешивается некоторым превышением уровня металла над местом контакта. Форма оказывает противодействие контакту металла с ней, т.е. она является металлофобной - несмачиваемой.
|
Рис. 9. Действие поверхностного натяжения на границе контакта двухсред: а-расплав не смачивает форму; б-расплав индифферентен к форме; в - расплав смачивает форму
Применим следующие обозначения: 1 - расплав, 2 -воздух и 3 - форма. Теоретически на границе раздела этих трех сред вследствие описанного эффекта действуют силы поверхностного натяжения. Между расплавом и воздухом поверхностное натяжение составит , между расплавом и формой и между воздухом и формой - . В данном случае > . В соответствии со схемой рис. 9,а можно записать
,
где, - краевой угол смачивания.
Несмачиваемость формы играет положительную роль, частности препятствует проникновению расплава в поры поверхности формы и образованию механического пригара.отливках.
Если поверхностное натяжение на границе между расовом и формой и между воздухом и формой одинаково (рис. 9, б), то форма индифферентна по отношению к металлу. В этом случае на границе контакта металл
с формой не происходит ни подъема, ни опускания уровня металла. В уравнении пропадает второй член, так как 90°, то соs = 0. Тогда остается:
Третий возможный вариант: Здесь справедливо равенство
В этом случае уровень металла на границе контакта с формой повышается, металл поднимается на стенку формы, (т.е. она является смачиваемой (металлофильной). Смачивание формы способствует проникновению металла в поры ее поверхности, образованию пригара на отливках, а также более полному заполнению тонких сечений отливок и получению более точного отпечатка полости металлом.
Смачиваемость и несмачиваемость формы зависит от химического сродства металла и формы. Например, форма из смеси на основе кварцевого песка для сплавов железа является несмачиваемой. Однако из-за быстрого окисления поверхности расплава стали и чугуна на их поверхности образуется пленка из оксидов железа, которая является причиной повышения смачиваемости. Если в стали и чугуне содержится алюминий, то на их расплаве образуйся пленка оксида алюминия, поверхностное натяжение повышается, и форма полностью смачивается металлом.
|
Высокое поверхностное натяжение значительно облегчает разливку металлов. Оно препятствует вспениванию, затрудняет нежелательное разделение струи металла и препятствует проникновению металла в стенку песчаной формы. В то же время поверхностное натяжение препятствует затеканию металла в острые углы и кромки и делает их закругленными. Поверхностное натяжение является показателем состояния расплава и изменяется в зависимости от состава, температуры и степени засоренности его неметаллическими включениями..Металлы с высокой температурой плавления обладают, как правило, более высоким поверхностным натяжением, чем легкоплавкие металлы. Поверхностное, натяжение при литье достигает еще более высоких значений вследствие неизбежного окисления металлов.
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!