金屬采用高頻退火設(shè)備進(jìn)行熱處理的過程也是工件不斷升溫變化的過程,業(yè)內(nèi)人士把升溫變化過程通常劃分為三個(gè)階段:即升溫階段、均溫階段和過熱階段。各個(gè)階段都有其自身的特點(diǎn)和規(guī)律,了解其內(nèi)容對制定感應(yīng)加熱熱處理工藝具有重要的作用。今天,我們就一起看看金屬升溫階段的特點(diǎn)。
升溫曲線的OA段,即室溫開始加熱到A點(diǎn)表示感應(yīng)加熱金屬的升溫階段。這一階段加熱溫度主要處于鋼材的居里點(diǎn)以下。其加熱升溫具有以下特點(diǎn)。
(1)金屬表面溫度高于中心溫度 對于鐵磁性金屬而言,金屬的磁導(dǎo)率較大,電阻率小,電流的集膚效應(yīng)顯著,表面升溫速度快。金屬中心依靠表面向內(nèi)的傳導(dǎo)熱維持升溫。中心溫度始終低于表面溫度。
(2)金屬表面與中心的徑向溫差 在升溫階段,金屬內(nèi)部徑向溫差隨加熱溫度的升高而逐漸縮小。金屬加熱產(chǎn)生的徑向溫差大小,對鋼材熱處理質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大的影響。因此,應(yīng)當(dāng)盡量縮小徑向溫差。
(3)金屬的升溫速度及其變化 對于鐵磁性金屬而言,升溫階段的升溫速度以居里點(diǎn)為界限。在居里點(diǎn)以下金屬升溫速度快;在居里點(diǎn)以上升溫速度顯著減慢。因?yàn)?,?dāng)加熱溫度高于居里點(diǎn)后,感應(yīng)電流的透入深度急劇增大到居里點(diǎn)以下5-10倍。此刻加熱電流密度急速下降。升溫速度減慢。另外,加上溫度超過800℃時(shí),輻射熱損失加大也會(huì)影響金屬的升溫速度。
了解了感應(yīng)加熱時(shí)金屬升溫過程的特點(diǎn),我們在制定熱處理工藝時(shí)就可以根據(jù)其升溫特點(diǎn),制定出適合工件的熱處理工藝,從而保證工件的熱處理質(zhì)量。