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楼主 | 收藏 | 举报 2020-07-03 20:52   浏览:48   回复:0

正确的加热规范与锻造毛坯的物理性质和力学性能息息相关

正确的加热规范应当考虑金属在加热过程中的物理性质和力学性能,了解金属的组织变化,才能使金属在加热过程中不产生或少产生氧化、脱碳、托热、过烧、内部裂纹等缺陷,也可以使得能量消耗降至最低。

锻造毛坯的加热,主要分为火焰加热和电加热两类,其中火焰加热通过对流和辐射的方式把热能传递给毛坯,电加热通过电能转变为热能来加热毛坯。

锻造毛坯在加热炉中加热,先传热给锻造毛坯的表面,然后再传热给毛坯内部。

毛坯表面热传导,主要分为对流、辐射和热传导,实际毛坯加热过程中,这三种传热方式往往同时存在,不同的是,有些场合以这种传热方式为主,有些场合以另外一种传热方式为主。

毛坯内部热传导,是随着毛坯表面温度的上升,表面和内部存在温度差而产生的热量传递。了解锻造毛坯内部热传导,我们需要先认识和了解金属加热时候的物理性质和力学性质变化。

金属加热相关的物理性质包括指热导率、平均比定压热容、密度、热扩散率和热惰性系数。

热导率。即热传导系数,指金属传导热量的能力,大小取决于金属内部电子的自由行程长度。电子自由行程越长,导热性能越好。热导率与金属的化学成分、组织状态和加热温度有关。随着金属化学成分的增加,相对热导率降低;碳素钢的热导率随温度的增高而减小,高合金钢则稍有增大;温度大于900度时,金属化学成分的作用减弱,各种钢的热导率变化相同。

平均比定压热容。钢的热容量决定于本身的成分和温度,含碳量不同的钢及铸铁的平均比定压热容值不相同,具体数值可以通过平均比定压热容表查询。

热扩散率。在金属加热时,在一定条件下温度的变化速度。热扩散率是加热过程的一个主要参数。

密度。金属的密度与其化学成分相关,可以通过相应的计算公式计算或通过密度表查询。

热惰性系数。是热导率、平均比定压热容和密度乘积的平方根值。在加热计算中引用热惰性系数,可以使得计算更加简易,准确性更高。普通钢的热惰性系数在不同温度下,变化很小,可以忽略不计,因此可以认为普通钢的热惰性系数是一个常数,即b=200。

力学性能的变化:随着加热温度的提高,一般金属的断后伸长率是升高的,抗拉强度是降低的。

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