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真空加热及退火加热工艺曲线编制的探讨

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2020.07.25
信息摘要:
真空加热及退火加热工艺曲线编制的探讨

一般的工业炉从里至外分别是被加热物料、物料平台、均热炉胆(部分无)、发热体、保温材料、炉壳、水冷夹套等组件

其中由于工业炉炉膛的隔热或者保温材料大多采用保温砖、保温纤维或者保温软毡、石墨纤维和陶瓷纤维,这类材料的热惯性小,保温性能好,炉腔的热惯性小,升温速度快。而真空炉内气体极为稀薄,传导、对流的传热作用极其微弱。

加热元件对工件的传热方式以传热效率低下的热辐射为主,工件的升温速度慢。所以炉膛升

温速度明显快于工件升温速度,二者温度差距明显,工件到达工艺温度的时间明显滞后于炉膛温

度的时间。 炉膛温度(热电偶指示温度)与工件实际温度有着明显差异,这种温度差在低温阶段较大,

高温阶段温度差逐渐减小的特性。


装炉量及装炉方式对工件升温速度影响较大


由于加热器与被加热工件之间常常有遮挡,工件之间有时还互相遮蔽,工件本身也存在

背向加热器的部位。在这些地方,工件升温所需热量只能来自于间接辐射和传导,远离直接

射的堆垛炉料就只能靠传导来的热量升温。在料堆垂直于工件表面的方向,传热能力可能

仅为钢的导热能力的几十分之一。因而,乱堆乱放的炉料的加热时间比间隔且规则摆放的同

样炉料要长三倍之多。


当装炉量较大时,即使进行了合理摆放,各部分工件的升温差异仍可能较大。一般分上、中、下三层规则摆放。试验结果表明,在900℃以下,试验工件与炉膛、工件之间温差仍然较大。


解决加热时间滞后的工艺措施

加热时间滞后是影响真空热处理质量的重要问题。对其认识不足,保温时间不足,则会

造成材料软化程度不够、脱脂除气不彻底及光亮度不够等问题,即使可以重新进行处理,也会造成时间、能源的浪费;反之,不符合工艺要求乞于延长加热时间,则可能造成结品组织粗大、力学性能不合格,甚至工件变影、开裂,造成工件的报麦,较为合理的工艺措施是在低温阶段分一段或两段升温及保温。在低温阶

段预先消除炉膛与工件之间的部分温度差。等到达1/3的温度段到高温阶段,即使炉温较低,因辐射传热效率 同样较高(辐射能与温度的网次方成正比),炉膛 应与工件之间的温度差也较小。如果丁艺温度在1000℃以上,则可分三段加热,先从室温加热到650度保温一次,待工件温度与炉温一致后再加热到850℃(或800℃),并保温一段时间使工件度与炉温相同,最后加热到工艺规定的温度,并保温一段时间

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