怎样计算淬火保温时间时的加热时间

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-31 06:28 标签： 轴承淬火加热电源
淬火保温时间怎样确定
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提示： (1)确定淬火保温时间的原则如下： ①工件内外的温度均匀一致； ②奥氏体均匀化； ③相变完成（此过程很短）； ④奥氏体晶粒不得长大； ⑤费用低。 (2)一般生产中淬火加热，是先将炉温升到指定温度，再放人工件，这时炉膛温度略有降低。工件表面升温较心部为快，而仪表指示的温度为炉膛温度。经过一定时间，才能使炉膛、工件
& & (1)确定淬火保温时间的原则如下：
&&& ①工件内外的温度均匀一致；
&&& ②奥氏体均匀化；
&&& ③相变完成（此过程很短）；
&&& ④奥氏体晶粒不得长大；
&&& ⑤费用低。
&&& (2)一般生产中淬火加热，是先将炉温升到指定温度，再放人工件，这时炉膛温度略有降低。工件表面升温较心部为快，而仪表指示的温度为炉膛温度。经过一定时间，才能使炉膛、工件表面和心部的温度达到一致。一般来说，保温时间是指仪表指针恢复到指定的淬火温度至工件出炉的一段时间。
&&& 工件加热时，炉膛、工件表面和心部温度的变化曲线如图5-11所示。
&&& (3)对于复杂或较厚的碳素工具钢及合金工具钢工件，为缩短淬火保温时间，以减小淬火时的变形，在淬火加热前，应进行一次预热，预热温度为500～650℃。对于高合金钢及高速钢工件，为防止淬火加热时变形或开裂，在淬火前至少应进行一次预热，预热温度为800～850℃；而通常是进行两次预热，第一次预热温度为500～650℃，第二次预热温度为800～850℃。
&&& (4)容易变形及开裂的工件，淬火保温时间应短一些，而预热时间应长一些；工件成批加热时，其淬火保温时间及预热时间应适当长一些；经预热的工件，淬火保温时间应短一些(一般为未预热时的75%)。
&&& 图5-11&&& 工件加热时，炉膛、工件心部和表面温度的变化曲线
&&& (5)合金钢工件的淬火保温时间和预热时间，应适当长一些，碳素钢工件的淬火保温时间和预热时间应适当短一些。这是因为以下原因：
&&& ①合金钢的导热性能较碳素钢差；
&&& ②一般来说，合金钢元素均能阻碍碳原子的扩散，使碳的均匀化不易进行；
&&& ③合金元素的扩散较碳更为困难，因而合金元素的均匀化时间更长。
&&& (6)保温是为了使工件整个截面都能热透，使组织转变完全。保温时间与工件的形状、尺寸，加热介质，钢种，装炉量和炉温等都有关系，其关系如下：
&&& ①在一般情况下，碳钢可按工件有效厚度（直径）每25mm/h来计算保温时间。
&&& ②合金钢可按工件有效厚度（直径）每20mm/h来计算保温时间。
&&& ③在同样炉温情况下，由于加热介质不同，其加热速度也不同。要把同样尺寸的工件在不同介质的炉子中都加热至800～900℃所需时间的大致比例为
&&& ④钢中碳及合金元素的增加，会使钢的热导率降低，钢被加热的速度便越慢，零件尺寸越大，这一影响越显著。所以对不同成分的钢材进行加热时，其加热时间的大致比例为
&&& ⑤圆棒形刀具（钻头、铰刀等）以外径计算；扁平刀具（圆片锯、车刀等）以厚度计算；空心圆锥体（指形铣刀等）以外径乘0.8计算；球体以球径乘0.6计算。
&&& (7)碳素钢、合金钢、高速钢淬火加热保温时间选用表(见表5-5)。
&&& 表5-5&&& 碳素钢、合金钢、高速钢淬火加热保温时间选用表
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提示： (1)亚共析钢 亚共析钢的基体组织是珠光体十铁素体，只有加热到Ac3以上时，铁素体才能全部溶解于奥氏体中（见铁碳相图）。当加热温度超过Ac3一定温度并经过保温后使奥氏体的化学成分均匀化，淬火以后便能得到均匀一致的马氏体组织。如果加热温度低于Ac3，而在Ac1与Ac3之间的话，这时钢的组织将是奥氏体与铁素体的混合物。淬
&&& (1)亚共析钢
&&& 亚共析钢的基体组织是珠光体十铁素体，只有加热到Ac3以上时，铁素体才能全部溶解于奥氏体中（见铁碳相图）。当加热温度超过Ac3一定温度并经过保温后使奥氏体的化学成分均匀化，淬火以后便能得到均匀一致的马氏体组织。如果加热温度低于Ac3，而在Ac1与Ac3之间的话，这时钢的组织将是奥氏体与铁素体的混合物。淬火后奥氏体发生马氏体转变而铁素体则不发生变化，将得到马氏体与铁素体的混合组织，称作&不完全淬火&组织。不但硬度不高，更严重的是工件在回火后的力学性能变坏。由此可见，亚共析钢淬火时，必须加热到Ac3以上。但是亚共析钢的淬火温度也不能超过Ac3过多，如果超过太多，将使工件出现显著的过热现象，淬火后得到极粗的马氏体，称作&过热&组织，使工件的力学性能降低，特别是冲击韧性下降，同时也增加了淬火钢的应力。故亚共析钢通常的加热规范应为：
&&& 碳钢：Ac3+30～50℃；
&&& 合金钢：Ac3+50～70℃。
&&& 但是，在实际生产当中，亚共析钢的淬火加热温度，往往稍微高出这个范围。例如，40钢的Ac3为790℃，淬火加热温度常在830～850℃之间，高出Ac3 40～60℃。这是因为加热到这一温度，可以加速奥氏体的形成，并使奥氏体的化学成分易于均匀，同时在这样的温度下，并不至于使奥氏体晶粒过分长大。对于合金钢而言，加热温度范围可更宽一些，如40Cr钢的Ac3为765℃，而淬火往往在860℃进行加热，高出规定范围25～45℃。
&&& 亚共析钢淬火时由于加热不足、保温不够，或者加热温度过高等原因产生的组织缺陷，都可以通过显微分析来检验，也可以根据断口的形状来判断。在正常情况下，断口应为灰色的瓷状断口；过热时，将出现粗颗粒断口，加热不足时，将出现纤维状断口，而没有光泽。
&&& (2)过共析钢
&&& 过共析钢在平衡状态下的室温组织为珠光体+渗碳体。当加热到Ac1～Acm之间时，原来的珠光体转变为奥氏体，渗碳体部分转变（溶入）为奥氏体，此时钢的组织为渗碳体与奥氏体的混合物。若在这一温度范围内淬火，奥氏体转变为马氏体，渗碳体保留原始状态而不变，故可得到马氏体与渗碳体的混合组织。
&& &过共析钢一般用于制造具有高硬度和耐磨的工件，而渗碳体具有高硬度和耐磨性。因此，马氏体与渗碳体的混合组织是我们所希望得到的。
&&& 过共析钢的淬火加热温度，如果超过Acm将会使过剩渗碳体全部溶入奥氏体中，将会使淬火钢保留大量的残余奥氏体，反而使淬火钢的硬度下降，与此同时，还会使奥氏体晶粒变得粗大，致使力学性能变坏；此外，还会增加淬火应力和造成严重的表面脱碳现象，因而过共析钢淬火加热温度不得超过Acm。
&&& 过共析钢淬火加热规范应为：
&&& 碳钢&Ac1+30～50℃；
&&& 合金钢Ac1+40～70℃。
&&& 在热处理实践当中，过共析钢的淬火加热温度应根据具体情况，还必须考虑到一些其它因素。如合金元素的加入改变钢的共析温度和共析含碳量，同时因合金元素能阻止碳的扩散，阻止扩散控制的各种反应的进行，而且合金元素本身扩散也比较困难，为了得到较均匀的奥氏体组织，淬火加热温度常有所增高。如GCr15的Ac1为745℃，而淬火加热温度可以在820～840℃之间进行，它高出Ac1 75～95℃。
&&& 淬火加热温度除了与化学成分有关外，与工件大小及原始组织也有一定的关系。工件截面愈大，淬火加热温度也要相应提高。如T10、T12钢，制造截面较小的工件时，可在770～790℃淬火，若工件截面大于25mm以上，淬火温度允许放宽到800～820℃；若工件的形状、大小及使用的材料都相同，那么具有球状珠光体为原始组织的钢，应该比具有片状珠光体为原始组织的钢加热温度要高一些，而且保温时间也要稍长一些。这是因为球状珠光体比较稳定，转变成奥氏体比片状珠光体要缓慢一些的缘故。
&&& 对于某些高合金钢（高速钢、不锈钢、耐热钢等），以及对在某些特殊情况下使用的低合金钢及碳素钢而言，淬火加热温度应根据所要求得到的组织和性能而定。这些钢的加热规范可在有关手册中查到。
（责任编辑: 佚名 ）
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中频感应加热表面淬火工艺参数的计算
【摘要】：正 目前,中频感应加热表面淬火,大多靠目测加热温度,再确定中频输出电压和加热时间。一般都要通过多次试验才能得出最佳工艺参数。这样不仅浪费了很多人力、物力和时间,而且技术上也不易掌握。本文介绍的用公式来计算中频感应加热表面淬火的各种工艺参数,可为生产应用提供一定方便。 1.设备输出功率的计算根据中频电源频率和工件淬硬层深度要求,从有关手册中查取设备比功率,再根据加热面积米计算设备的输出功率:
【作者单位】：
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【正文快照】：
目前,中频感应加热表面淬火,大多靠目测加热温度,再确定中频输出电压和加热时间。一般都要通过多次试验才能得出最佳工艺参数。这样不仅浪费了很多人力、物力和时间,而且技术上也不易掌握。本文介绍的用公式来计算中频感应加热表面淬火的各种工艺参数,可为生产应用提供一定方
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