第六章

鋼的加熱第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則熱處理=加熱+保溫+冷卻鋼的加熱目的奧氏體化成分適當并均勻化組織均勻化鋼的加熱工藝參數(shù)加熱溫度加熱（升溫）速度保溫時間加熱溫度的作用：奧氏體化。加熱溫度偏高，則致晶粒粗大、氧化甚至脫碳等缺陷。加熱溫度偏低，則碳化物溶解不充分，奧氏體化不完全，保溫時間長，能耗增加。加熱溫度確定思路：保證技術(shù)、質(zhì)量要求和滿足實際生產(chǎn)條件的前提下，取較低加熱溫度。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則加熱溫度確定依據(jù)：Fe-C合金相圖和熱處理手冊（轉(zhuǎn)變臨界溫度）。加熱溫度確定的一般原則：在加熱溫度規(guī)范內(nèi)，綜合考慮性能要求、原始組織、冶金質(zhì)量、加熱方法和工件形狀尺寸等因素，確定具體的加熱溫度值。加熱溫度確定路線：初定溫度值，工藝驗證，調(diào)整優(yōu)化溫度值，重復至滿意。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則加熱速度之特點：加熱速度↑，轉(zhuǎn)變溫度↑，轉(zhuǎn)變速度↑，晶粒度↑。加熱速度↑，熱應力↑，變形開裂趨向↑。加熱速度確定思路：滿足變形要求和避免開裂的前提下，則加熱速度取較高值。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則形變開裂趨向的因素：化學成分（C和合金元素）含量↑，導熱性↓，表心溫差↑，熱應力↑。工件大小有效厚度↑，截面積↑，表心溫差↑，熱應力↑；壁厚相差↑，壁間溫差↑，熱應力↑。工件形狀復雜程度↑，變形不均勻↑，熱應力↑。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則加熱速度因素：加熱介質(zhì)（鉛?。钧}?。咎烊粴?、煤氣＞靜止空氣＞真空）放置方式（單放＞散放＞堆放）設備功率和加熱方式（感應＞燃料＞電阻）裝爐方式（高溫入爐＞到溫入爐＞低溫入爐＞室溫入爐＞預熱升溫）加熱速度控制手段加熱方式和加熱介質(zhì)，裝爐方式和放置方式第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則保溫時間=均溫期+成分組織均勻期保溫時間短，則溫度不均勻，或碳化物溶解不充分，或成分組織不均勻。保溫時間長，氧化嚴重，加熱時間長，能耗增加。保溫時間確定思路：保證溫度均勻、碳化物充分溶解、成分組織均勻的前提下，保溫時間取較小值。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則保溫時間的影響因素工件截面尺寸大，則均溫期長。碳、合金元素含量高，成分組織均勻期長。中小尺寸工件，以爐溫到溫時計時。大截面尺寸工件，以均溫期結(jié)束時計時。保溫時間通過經(jīng)驗公式計算初步確定。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則經(jīng)驗公式的關(guān)鍵：基于設備的參數(shù)選取。長期、經(jīng)常觀察爐膛及工件的溫度變化，不斷修正參數(shù)。大部分情況下，經(jīng)驗值＜實際值。保溫時間確定路線：經(jīng)驗公式計算，結(jié)合實際經(jīng)驗，確定時間初值，工藝驗證，修正參數(shù)，優(yōu)化保溫時間，工藝驗證，重復前述步驟，直至滿足技術(shù)和經(jīng)濟要求。理論-實踐-理論...“從實際出發(fā)”。第一節(jié)確定加熱工藝參數(shù)的一般原則第二節(jié)加熱介質(zhì)介質(zhì)的作用：通過熱交換來傳導熱量。傳熱方式：傳導、對流和輻射。熱處理加熱介質(zhì)：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。氣態(tài)介質(zhì)：可控氣氛空氣（靜態(tài)、動態(tài)）燃料（天然氣、煤氣、煉油）完全燃燒后氣體吸熱式氣體（天然氣、煤氣、煉油或烷等不完全燃燒后氣體）放熱式氣體（天然氣、煤氣、煉油或烷等近完全燃燒后氣體）滴注式氣氛（甲醇、乙醇、丙酮等熱分解后氣體）氣態(tài)介質(zhì)非保護氣氛介質(zhì)保護氣氛介質(zhì)氮基氣氛（氮-天然氣、氮-甲醇、氮-氫等燃燒后氣體）氨分解氣體（氨熱分解后混合氣體）氫氣、惰性氣體、木炭制備氣第二節(jié)加熱介質(zhì)液態(tài)介質(zhì)：鹽浴、堿浴、金屬浴多元混合鹽，包括一元氯化鹽（高溫）、多元氯化鹽（中溫）、多元硝酸鹽（低溫）等。堿浴用多元堿混合物（低溫）。金屬浴一般用鉛Pb金屬（低溫）。傳熱方式以傳導為主，加熱快且均勻。腐蝕、有毒、環(huán)境污染、成分不穩(wěn)定。第二節(jié)加熱介質(zhì)固體介質(zhì)應用：流態(tài)床加熱固體介質(zhì)：石墨或石英砂傳導、對流和輻射的作用均較強。加熱快且均勻，溫度范圍寬，無氧化脫碳。真空加熱的傳熱介質(zhì)稀疏，密封爐膛內(nèi)呈負壓（中真空度）。真空加熱無氧化脫碳，具有表面凈化和除氣功能，但加熱速度慢。第三節(jié)鋼件加熱時的氧化、脫碳及其預防措施氧化：鋼件表面Fe原子與加熱介質(zhì)中的O2、CO、H2O等發(fā)生化學反應的現(xiàn)象。脫碳：鋼件表面C原子與加熱介質(zhì)中的O2、CO、H2O等發(fā)生化學反應的現(xiàn)象。570℃以下，氧化速度慢，反之則快。氧化減小鋼件尺寸，降低表面質(zhì)量。脫碳減小鋼件表面層含碳量，進而降低表