剖析高频感应退火机加热金属升温过程的特点
日期:2018-11-19 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏
金属升温过程的特点
1)金属表面温度高于中心温度 对于铁磁性金属而言,金属的磁导率较大,电阻率小,电流的集肤效应显著,表面升温速度快。金属中心依靠表面向内的传导热维持升温。中心温度始终低于表面温度。
2)金属表面与中心的径向温差 在升温阶段,金属内部径向温差随加热温度的升高而逐渐缩小。金属加热产生的径向温差大小,对钢材热处理质量会产生较大的影响。因此,应当尽量缩小径向温差。
3)金属的升温速及其变化 对于铁磁性金属而言,升温阶段的升温速度以居里点为界限。在居里点以下金属升温速度快;在居里点以上升温速度显著减慢。因为,当加热温度高于居里点后,感应电流的透入深度急剧增大到居里点以下5-10倍。此刻加热电流密度急速下降。升温速度减慢。另外,加上温度超过800℃时,辐射热损失加大也会影响金属的升温速度。综上所述,为了提高升温阶段的加热效果,提高全程的加热速度,缩小径向温差,应当采用双频电源加热。在居里点以下温区使用电流透入深度较大的较低频率电源加热;在居里点以上温区使用电流透入深度较浅的较高频率电源加热。这样可以既实现快速加热升温,又减少径向温差,同时还能得到良好的热效率。
透热阶段的特点
1)透热点温度对热处理工艺的影响 铁磁性钢材透热点温度的高低,关系到热处理工艺的制订。钢材采用高频感应退火机进行加热热处理,其透热点温度随加热速度的增大而升高。在正常加热条件钢材透热点处在居里点附近或稍高于居里点。在制订钢材淬火、回火处理加热I;时,必须注意透热温度前后表面与中心温差对热处理效果的影响。必要时,在淬火与回火加热感应器后设置均温装置,以缩小或消除温差。
2)透热阶段的加热升温速度的影响 对透热阶段金属加热升温速度进行控制很有必要~当加热温度超过透热点、温度高于800℃时,由于感应电流透入深度增大,表面辐射、对流热损失急剧增加,钢材表面升温速度下降,中心升温速度加快,最终出现中心温度高于表面温度的逆向温差现象。逆向温差现象随加热电源频率增高,出现的概率增大,采用10OkHz以上高频电源加热时较多出现逆向温差。为此,当采用双频电源加热时,特别是在居里点以上使用超音频电源加热钢材,为了保持合理的表面与中心温差,使用用的电源频率不宜过高,加热的表面功率密度不宜过大,以保持合适的加热升温速度,避免温差扩大。
3)透热阶段的重要工艺参数 与金属透热点对应的温度,称为透热温度,对应的加热时间为透热时间;相应采用的加热功率密度,称为透热表面功率密度。透热温度、透热时间、透热表面功率密度是制订快速热处理淬火加热工艺的重要参数。
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