| Published: 

Μετρήσεις LFA σε χυτοσίδηρο σε κατάσταση τήξης

Δειγματοθήκη για "Liquid Metals "* (Ζαφείρι)

Η μείωση των χρόνων και του κόστους ανάπτυξης, η βελτιστοποίηση των διαδικασιών κατασκευής και η μείωση των μαζών παρά τις ολοένα και υψηλότερες απαιτήσεις για τα θερμικά καταπονημένα εξαρτήματα αποτελούν σημαντικούς στόχους της αυτοκινητοβιομηχανίας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται αριθμητικές προσομοιώσεις για την πρόβλεψη της κατανομής της θερμοκρασίας εντός των εξαρτημάτων του κινητήρα κατά τη διαδικασία χύτευσης.

Βασική αναγκαιότητα γι' αυτό είναι η γνώση των θερμοφυσικών ιδιοτήτων του υλικού χύτευσης σε όλο το εύρος θερμοκρασιών. Στο παρόν σημείωμα εφαρμογής παρουσιάζονται τα αποτελέσματα για τη μέτρηση των θερμοφυσικών ιδιοτήτων του χυτοσιδήρου. Οι μετρήσεις LFA πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση ειδικού δοχείου από ζαφείρι για μετρήσεις σε "υγρά μέταλλα "*. Το δοχείο από ζαφείρι εξασφαλίζει καθορισμένες διαστάσεις του υγρού.

*Στο πλαίσιο αυτό, ο όρος "υγρά μέταλλα" αναφέρεται σε δοχεία δειγμάτων που διευκολύνουν τις μετρήσεις σε θερμοκρασίες που υπερβαίνουν το σημείο τήξης των μετάλλων.

Αποτελέσματα

Η θερμική διάχυση και η ειδική θερμότητα (μετρημένες με DSC) παρουσιάζουν τυπική συμπεριφορά με κορυφές στη μετάβαση Curie (μετάβαση φάσης2ης τάξης). Η θερμική αγωγιμότητα μειώνεται σχεδόν συνεχώς μέχρι το τήγμα. Ένα τυπικό βήμα στη θερμική διαχυτότητα/αγωγιμότητα ανιχνεύθηκε για τη μετάβαση φάσης (στερεό/υγρό) πάνω από τους 1150°C. Ο λόγος είναι ότι η δομή του πλέγματος καταρρέει κατά τη διάρκεια της μετάβασης φάσης. Το παράδειγμα δείχνει σαφώς ότι η μέθοδος LFA δεν περιορίζεται σε στερεά υλικά με καθορισμένες διαστάσεις. Με τη χρήση της υποδοχής δείγματος για υγρά μέταλλα, η μέτρηση των κραμάτων σιδήρου είναι δυνατή και εντός της υγρής φάσης.

Το παράδειγμα δείχνει σαφώς ότι η μέθοδος LFA δεν περιορίζεται σε στερεά υλικά με καθορισμένες διαστάσεις. Με τη χρήση της υποδοχής δείγματος για "υγρά μέταλλα", η μέτρηση των κραμάτων σιδήρου είναι δυνατή και εντός της υγρής φάσης.

1) Αποτελέσματα LFA για χυτοσίδηρο, κόκκινο: θερμική διαχυτότητα- μπλε: θερμική αγωγιμότητα- μαύρο: ειδική θερμότητα