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技術(shù)文章
IVF冷卻特性測試儀代理帶您了解淬火相關(guān)知識
作者:上海川奇機電設(shè)備有限公司 | 發(fā)布時間:2018-11-21 | 載入中...

上海川奇機電設(shè)備有限公司代理的瑞典IVF冷卻特性測試儀主要用來測量淬火介質(zhì)冷卻性能的一款儀器。這里針對于淬火做一些簡單的介紹!

淬火油的冷卻原理:

淬火油是將金屬材料加熱到相變溫度以上,保溫一段時間后迅速地投入到介質(zhì)中冷卻,得到馬氏體組織,這種操作過程就是我們常說的淬火,也即是Quenching.鋼在介質(zhì)中冷卻是以三種不同的方式進行熱量傳遞的。
1、 第一階段就是蒸汽膜階段(也即vapour phase),這個階段的冷卻速度很低,然而隨著冷卻時間的延長,零件溫度不斷下降,蒸汽膜穩(wěn)定性也逐漸降低,之后應(yīng)蒸汽膜破裂而進入到第二階段;
2、 第二階段為沸騰階段(也即boiling phase),當(dāng)蒸汽膜破裂并消失以后,使淬火介質(zhì)直接與零件表面接觸,淬火介質(zhì)就從零件上吸取大量的熱量。阻礙著淬火介質(zhì)的流動,吸收了熱量的介質(zhì)不斷逸出大量的氣泡,而新的介質(zhì)繼續(xù)在零件周圍激烈沸騰,形成沸騰階段,這個時候冷卻速度最大。隨著零件溫度不斷下降,沸騰現(xiàn)象逐漸消失。當(dāng)零件溫度低于淬火介質(zhì)的沸點時,沸騰現(xiàn)象消失,隨即轉(zhuǎn)入到第三階段;
3、 第三階段為對流傳熱階段(業(yè)績convestion phase),零件經(jīng)過沸騰階段,周圍的淬火介質(zhì)溫度與零件溫度接近,而遠(yuǎn)離零件處的介質(zhì)溫度不同,使淬火介質(zhì)產(chǎn)生對流現(xiàn)象。對流傳熱階段的冷卻速度比較慢

這三個階段的情況見圖一:

淬火油的冷卻原理

 

特性溫度、特性時間、對流起始溫度的定義:

淬火油特性溫度是指蒸汽膜破裂即沸騰階段開始的溫度相對應(yīng)的時間為特性時間,是根據(jù)冷卻過程曲線描繪出來的,即根據(jù)冷卻曲線上部出現(xiàn)的明顯突區(qū),沿突變區(qū)作兩條切線,切線相交點A為特性點,A點所對應(yīng)的縱坐標(biāo)(溫度坐標(biāo))為特性溫度、A點所對應(yīng)的橫坐標(biāo)(時間坐標(biāo))為特性時間。對流起始溫度是指沸騰階段結(jié)束,對流起始階段開始的溫度,也是根據(jù)冷卻過程曲線描繪出來的,即沿冷卻曲線下部出現(xiàn)的突變區(qū)作兩條切線,切線相交點B為另一特性點,B點所對應(yīng)的縱坐標(biāo)(溫度坐標(biāo))即為對流階段起始溫度。這些指標(biāo)是評價淬火油非常重要的指標(biāo)。

淬火油從800攝氏度冷卻到400攝氏度時間的意義:

鋼淬火的目的是為了獲得馬氏體或下貝氏體組織,從而使零件具有高硬度、高疲勞強度、高耐磨性等,要達到這個目的,就要求淬火介質(zhì)的冷卻速度必須大于臨界冷卻速度,即要求淬火油特性溫度要高,800度冷卻到400度的時間短,以躲過”C”曲線鼻尖區(qū),即奧氏體不穩(wěn)定區(qū),避免淬火零件向珠光體類型的組織轉(zhuǎn)變,從而獲得所需要的馬氏體組織或下貝氏體組織。
淬火油從800度到400度時間的長短,直接反應(yīng)了淬火油在奧氏體不穩(wěn)定區(qū)的冷卻能力,這是評價淬火油冷卻性能必不可少的重要指標(biāo)。

淬火介質(zhì)冷卻性能的測試方法:

目前測試淬火介質(zhì)冷卻性能的方法主要有熱絲法、熱膨脹法、硬度法、端淬法和探頭法(也即熱電偶)。
目前全世界先進的冷卻性能處理方法是上海川奇機電設(shè)備代理的瑞典IVF冷卻特性測試儀推崇的探頭法(熱電偶法),瑞典IVF冷卻特性測試儀這款儀器,操作簡便、重復(fù)性和再現(xiàn)性好、整個冷卻變化的進程也非常直觀、靈敏度非常高、測定結(jié)果非常貼切于實際。

HT(熱傳導(dǎo),Heat Transfer)在淬火過程中的展現(xiàn)

淬火介質(zhì)主要任務(wù)是將熱量從零件中轉(zhuǎn)移出來,使其冷卻到所需的速率。熱傳導(dǎo)的三個進程可以參考圖一的三個進程,
1. 零件內(nèi)熱量的傳導(dǎo)------全部由淬火介質(zhì)從零件移出的熱量都必須到達零件表面。零件內(nèi)的熱量傳遞是通過傳導(dǎo)進行的:
q=-k*dT/dX,在這里q表示熱流(W/m2),K表示的是熱導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.℃),dT表示的是溫差(℃),dX表示的是距離(m)
2.從零件表面?zhèn)鳠岬酱慊鸾橘|(zhì)-----其熱傳遞是這樣傳導(dǎo)的:
Q=α.(Ts-Tf),這里α表示的是熱傳導(dǎo)系數(shù)(W/m.℃),Ts表示的是表面溫度,Tf表示的是淬火介質(zhì)溫度。


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