Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 371 Материал и методика исследования В качестве материала исследования была использована листовая низколегированная сталь 14Г2 толщиной 14 ∙ 10 –3 м. Образцы размером 300 × 200 × 14 ∙ 10 –3 м нагревали до температуры аустенитизации (850 - 870) ºС и подвергали одностороннему охлаждению коэффициентом теплоотдачи в интервале (2,3-4,5)кВт/м 2 ºС. Расчет охлаждения стальной неограниченной пластины при нестационарном режиме выполнен в программной математической среде Mathcad с использованием справочных таблиц [3]. Анализ полученных результатов На рис. 1 представлены расчетные кривые при одностороннем охлаждении стальной пластины толщиной 14 ∙ 10 –3 м с коэффициентом теплоотдачи α = 4,5 ∙ кВт/м 2 ºС в зависимости от времени и при различных расстояниях от неохлаждаемой поверхности. Расчеты проведены без учета фазовых превращений. Видно, что интенсивность охлаждения возрастает с приближением к охлаждаемой поверхности. Рис. 1 . Кривые охлаждения пластины при коэффициенте теплоотдачи 4,5кВт/м 2 ºС. Числа у кривых – расстояние от неохлаждаемой поверхности в мм. Дифференцируя по времени, представленные кривые охлаждения получим зависимости скорости охлаждения от времени по толщине стальной пластины: ) ,( ∂ ) ,(∂ х х t      , (1) где ) ,( х t  – функция изменения температуры при охлаждении; τ – время охлаждения, с; х – расстояние от неохлаждаемой поверхности, м; υ – скорость охлаждения, ºС/с. Скорость охлаждения каждого слоя пластины (рис. 2) вначале возрастает до некоторой величины, а затем плавно уменьшается. С возрастанием расстояния от охлаждаемой поверхности максимальное значение скорости охлаждения уменьшается. 200 300 400 500 600 700 800 900 t ,  C 5 10 15 20 25  , c 5,0 0 7,0 8,5 10,0 14,0