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真空热处理炉加热滞后时间的研究发表时间:2020-10-23 16:29作者:管理员 真空热处理以辐射加热为主,其特点是真空炉膛升温速度比工件升温速度快得多。一方面由于真空炉膛的隔热材料大多采用石墨软毡、石墨硬毡、陶瓷纤维和金属钼屏带,这类保温材料的热容量小,保温性能好,聚丙烯腈基石墨毡比黏胶基石墨毡强力大、抗氧化能力强,但柔性差、体积密度大、保温性能好。它们除了具备块状石墨的纯度高、耐高温、耐腐蚀、不熔融等特性外,还有有弹性、可任意折叠、剪裁和可用石墨纱缝合等优点。石墨毡主要用途是作为单晶硅冶炼炉的保温材料。在化学工业中可作为高纯度腐蚀性化学试剂的过滤材料。石墨毡在非氧化气氛条件下,使用温度可达3000℃左右。 因此,真空炉膛的热惯性小,升温速度快。另一方面,由于真空炉内气体极为稀薄,加热元件对工件的传热方式以辐射传热为主,对流传热作用极其微弱,所以,工件的升温速度很慢。故存在加热滞后时间的问题。真空热处理加热保温时间实际上是由以下两部分组成的,一是工件透烧时间(即温度均匀化时间,也就是我们所讨论的加热滞后时间);,二是组织转变的时间。任何方式的热处理加热保温时间实际上均是由这两部分构成的,只不过由于真空热处理的加热方式很特殊,所以使第一部分(即加热滞后时间)成为比较突出的问题。 影响加热滞后时间的主要因素 影响工件在真空炉中加热滞后时间的因素有工件的材料、尺寸、形状和表面光亮度,以及加热温度与加热方式、装炉量与装炉方式等。本试验是在真空炉上进行的。 加热温度的影响 加热方式的影响 根据真空加热的特点,导热性差的不锈钢、高温合金等材料和含碳量高于0.4%的结构钢、工模具钢等,截面厚度变化大或者有尖角及形状复杂的工件,硬度>35HRC的工件,为减少变形与开裂的危险,都应采取预热方式进行加热。加热温度低的,可采取650-700℃预热一次;加热温度高的可采取650-700℃和850-900℃二次预热。预热时间应保证工件有效截面达到加热温度,一般取保温时间的0.5-1倍,或者通过实测来决定。 尺寸的影响 装炉量大的加热滞后时间比装炉量少的加热滞后时间长,因此,装炉量应适当,尽量散放,以减少工件加热时的互相屏蔽,使加热更均匀。 加热滞后时间的确定 在工件上直接连接跟踪热电偶(实测法) 这种办法可以准确地指示工件到温时间,即可准确地测定工件的加热滞后时间。它适用于在室温下装出炉的单室真空炉中进行的真空钎焊、退火、真空回火和真空正压气淬等工艺。 实际测定特定条件下的加热时间(模拟法) 将空气炉的保温时间延长50%(经验法) 采用真空炉、真空钎焊炉和热处理炉炉温跟踪仪、温度测试仪 炉窑黑匣子 炉温跟踪仪)具有测点多、精度高、软件好,彻底去除拖偶测温的烦恼! 影响工件在真空炉中加热滞后时间的因素主要有加热温度、加热方式、装炉量及装炉方式等。 真空热处理加热滞后时间的确定,可采用实测法、模拟法、黑匣子法和经验法。 只有准确、合理地确定真空热处理加热滞后时间,才能保证真空热处理的工件质量满足相关技术文件的要求,而且可以提高经济效益。 |