Актуальные проблемы в машиностроении. Том 11. № 3-4. 2024 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 79 Для выбора формы соотношения примем следующие допущения: 1. Режим переноса теплоты при механической обработке ламинарный, при котором коэффициент температуропроводности, в отличие от турбулентного режима, является физической характеристикой обрабатываемого вещества [11]. 2. Теплопроводность рассматривается в однородной изотропной среде. 3. Фазовые превращения в обрабатываемом материале отсутствуют [13]. 4. Движение вещества в обрабатываемом материале не происходит. 5. Внутренние источники тепла в веществе рассматриваемого тела отсутствуют. При умеренных скоростях движения вещества, в котором распространяется тепло, или при отсутствии такого движения уравнение распространения тепла принимает наиболее простую форму (уравнение Фурье-Остроградского). На основе этого уравнения скорость изменения температурного поля во времени в твердом теле и жидкости, текущей с умеренной скоростью, при отсутствии внутренних источников тепла зависит только от одной физической характеристики вещества – коэффициента температуропроводности [14]. В указанном уравнении Фурье-Остроградского коэффициент температуропроводности формируется как комплекс физических величин вида: c c a , (2) где ρ – плотность вещества, кг/м3; c' – удельная объѐмная теплоѐмкость, Дж/ (м3∙К). С использованием выражения (2) на основе имеющихся в литературе [9, 10, 15] справочных данных о теплофизических свойствах титановых двухфазных (α + β) - сплавов нами был выполнен расчѐт значений коэффициента температуропроводности в диапазоне температур 50-900ºC. Результаты и их обсуждение Для наглядного представления степени изменения коэффициента температуропроводности титановых двухфазных (α + β) - сплавов в рассматриваемом диапазоне температур на основе результатов выполненных расчѐтов построены графики зависимости этого коэффициента от температуры (рис. 1). Как видно из полученных графических зависимостей, с ростом температуры имеет место близкий к линейному рост коэффициента температуропроводности, заканчивающийся для титановых сплавов ВТ14 и ВТ18 примерно при уровне температур 750-800ºC, для сплавов ВТ22 и ВТ25 – при уровне температур 650-700ºC, а для сплава ВТ16 происходящий до 500ºC. Соответственно, уменьшение коэффициента температуропроводности для сплавов ВТ14 и ВТ18 происходит после температуры 800ºC, для сплава ВТ22 – после 700ºC, для сплава ВТ16 – уже после 650-700ºC и протекает с большей интенсивностью. Для титанового сплава ВТ25 экспериментальные данные об изменении теплофизических характеристик после 700ºC в справочной литературе отсутствуют, а до этой температуры характер изменения коэффициента температуропроводности наиболее близок к сплаву ВТ14.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1