планэкс(Изначальный). Практикум и пособие для выполнения домашнего задания и курсовой работы для специальности 1105
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
Рис.7.1. Шаблон для расчета массовых и объемных долей фаз в четверных сплавах ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N8 РАСЧЕТ ШИХТЫ ВТОРИЧНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СПЛАВОВ (2ч )
Ознакомиться с принципом расчета вторичной шихты для приготовления многокомпонентных сплавов заданного состава, используя матричные определители. Освоить расчет вторичной шихты для заданного пятикомпонентного сплава в программе EXCEL.
Расчет шихты является необходимым этапом перед приготовлением сплавов. Для первичных сплавов, которые готовятся из чистых компонентов и двойных лигатур, такой расчет не представляет особых сложностей и может выполняться вручную. В случае вторичных сплавов эта задача намного сложнее, особенно при большом числе компонентов. В то же время переплав готовых сплавов экономически выгоден не только в производстве, но и в экспериментальных исследованиях, поскольку во многих случаях использование дорогих чистых металлов совершенно не оправдано. Кроме экономии первичных материалов плавка из вторичной шихты имеет и другое преимущество: ускоряется процесс приготовления сплава, особенно при наличии тугоплавких металлов Целесообразность применения вторичной шихты существенно возрастает при использовании быстрых и точных способов расчета. В общем случае для приготовления N-компонентного сплава требуется N исходных шихтовых сплавов, поэтому для расчета требуемых количеств последних ?M % можно использовать систему N уравнений баланса: Y11 QM1 + Y12 QM2 + ...+ Y1N QMN = X1 Y21 QM1 + Y22 QM2 + ...+ Y2N QMN = X2 .................................. (8.1) YN1 QM1 + YN2 QM2 + ...+ YNN QMN = XN или Y11 QM1 + Y12 QM2 + ...+ Y1N QMN = X1 Y21 QM1 + Y22 QM2 + ...+ Y2N QMN = X2 .................................. (8.2) YN-1;1 QM1 + YN-1;2 QM2 + ...+ YN-1;N QMN = XN-1 QM1 + QM2 ......+ QMN = 1 где YiJ - концентрация i-компонента в j-шихтовом сплаве, мас.% Xi - концентрация i-компонента в требуемом сплаве, мас.% QMj - доля j-сплава в шихте (QMj =Mj /Mj ) Mj - количество требуемого сплава, кг Решая систему уравнений (8.1) или (8.2) через определители, как это рассмотрено в лабораторной работе N7 можно получить искомые значения Mj (Mj =QMj Mj ). При использовании программы EXCEL целесообразно создавать шаблоны для расчета шихты любых многокомпонентных сплавов. Для расчета по имеющемуся шаблону необходимо ввести в заданные ячейки концентрации компонентов в шихтовых материалах в требуемом сплаве X, а также количество последнего. После этого в других заданных ячейках моментально появятся искомые значения Mj. Очевидно, что наличие хотя бы одного отрицательного значения Mj говорит о невозможности приготовления заданного сплава X из данного набора шихтовых материалов. Для тройных и четверных сплавов это означает нахождение точки состава сплава X вне соответствующего треугольника или тетраэдра. Пример шаблона для расчета вторичной шихты для приготовления 10-компонентого сплава показан на рис.8.1.
Известны составы десяти готовых сплавов в виде отходов, которые можно использовать в качестве шихты для приготовления пятикомпонентного сплава заданного состава. Варианты задания приведены в табл.8.1. Требуется рассчитать шихту для приготовления заданного сплава, используя готовый шаблон программы EXCEL.
1. Привести таблицу, включающую исходные данные и рассчитанные значения количеств шихтовых сплавов.
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что может означать отрицательное расчетное значение количества какого-либо шихтового сплава? 2. Как можно проверить правильность расчета шихты? 3. Напишите систему уравнений, которую необходимо решить для расчета шихты шестикомпонентного сплава из 6 шестикомпонентных готовых сплавов? 4. Можно ли приготовить 3 компонентный сплав из 3 шихтовых 4 компонентных сплавов? 5. Можно ли приготовить 4-компонентный сплав из 3-х шихтовых 4-компонентных сплавов? 6. Можно ли приготовить 5 компонентный сплав из 4-х шихтовых 5- компонентных сплавов? 7. В чем состоит целесообразность использования вторичной шихты?
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||