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箱式炉及盐浴炉中的快速加热参数及实例

2012-05-25 09:45
人在旅途20
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  随着我国机械工业的迅猛发展和技术水平日益提高,各行业对机械产品的使用性能、可靠性及使用寿命提出了更高要求。热处理是确保机械产品的使用性能、可靠性及使用寿命的重要工序。本文全面系统地介绍了各种热处理技术,并以丰富的实例阐述了各种热处理技术的应用。内容包括:热处理基础工艺及应用、热处理裂纹和变形、整体热处理先进工艺拓展应用、多元共渗化学热处理工艺及其应用、热处理设备的操作和维护保养、热处理现场检验技术及其应用。

  一、机械零件在箱式炉中快速加热

  1.箱式炉中快速加热参数的确定

  (1)炉温的确定在箱式炉中采用快速加热时,考虑电阻丝使用寿命,一般将炉温规定在920~940℃(电阻丝为铬镍材料)、940~960℃(电阻丝为铁铬铝材料)或960~980℃(电阻丝为含铌、钼等合金成分的材料)。

  (2)装炉量的确定装炉量一般根据炉子功率和使用面积确定。其原则是:首批工件装炉前炉壁表面已达到规定温度,且每次装炉后炉温均能很快恢复到规定温度。如果装炉量过大与炉子功率不匹配,将导致炉温长时间不能恢复,影响时间计算的准确性。大批生产时,可“化整为零”分批连续进行。

  (3)加热时间的确定快速加热时间,一般根据工件截面有效尺寸进行计算,并结合实际情况及以往经验确定。

  1)单件快速加热的时间,可按下式计算:

  t=ad(4-1)

  式中t——快速加热时间(s);

  a——快速加热时间系数(s/mm);

  d——工件的有效直径或厚度(mm)。

  在箱式炉中,工件有效直径或厚度小于100mm,快速加热时间系数a为25~30s/mm;工件有效直径或厚度大于100mm,快速加热时间系数a为20~25s/mm。按式(4-1)计算出快速加热时间,应根据确定的炉温高低适当调整,并通过工艺验证最后确定。

  2)零件批量生产时,快速加热时间除按式(4-1)计算外,应根据装炉量(m)、装炉密度及摆放方式另附加一定时间:m<1.5kg时,不附加时间;m=1.5~3.0kg时,附加15.30s;m=3.0~4.5kg时,附加30~40s;m=4.5~6.0kg时,附加40~55s。

  2.快速加热举例

  实例l机车车辆弹簧的快速加热淬火。用直径为φ32mm的55Si2钢条热卷制的机车车辆圆簧,要求硬度为40~45HRC。快速加热淬火和回火操作过程:在960~980℃温度下加热12min(按加热系数20~25s/mm计算)后浸入油中冷却。经480~500℃、60min回火空气冷却。

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