機(jī)械零件在箱式爐中快速加熱實(shí)例分析

機(jī)械零件在安晟箱式爐中快速加熱實(shí)例分析一、箱式爐中快速加熱參數(shù)的確定
（1）爐溫的確定 在箱式爐中采用快速加熱時(shí)，考慮電阻絲使用壽命，一般將爐溫規(guī)定在920~940℃（電阻絲為鉻鎳材料）、940～960℃（電阻絲為鐵鉻鋁材料）或960～980℃（電阻絲為含鈮、鉬等合金成分的材料）。
（2）裝爐量的確定 裝爐量一般根據(jù)爐子功率和使用面積確定。其原則是：*工件裝爐前爐壁表面已達(dá)到規(guī)定溫度，且每次裝爐后爐溫均能很快恢復(fù)到規(guī)定溫度。假如裝爐量過大與爐子功率不匹配，將導(dǎo)致爐溫長時(shí)間不能恢復(fù)，影響時(shí)間計(jì)算的正確性。大批生產(chǎn)時(shí)，可“化整為零”分批連續(xù)進(jìn)行。
（3）加熱時(shí)間的確定 快速加熱時(shí)間，一般根據(jù)工件截面有效尺寸進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際情況及以往經(jīng)驗(yàn)確定。
1）單件快速加熱的時(shí)間，可按下式計(jì)算： t=ad（4-1）
式中 t ——快速加熱時(shí)間（s）；
a——快速加熱時(shí)間系數(shù)（s/mm）；
d——工件的有效直徑或厚度（mm）。
在箱式爐中，工件有效直徑或厚度小于100mm，快速加熱時(shí)間系數(shù)a為25～30s/mm；工件有效直徑或厚度大于100mm，快速加熱時(shí)間系數(shù)a為20～25s/mm。按式（4-1）計(jì)算出快速加熱時(shí)間，應(yīng)根據(jù)確定的爐溫高低適當(dāng)調(diào)整，并通過工藝驗(yàn)證后確定。
2）零件批量生產(chǎn)時(shí)，快速加熱時(shí)間除按式（4-1）計(jì)算外，應(yīng)根據(jù)裝爐量（m）、裝爐密度及擺放方式另附加一定時(shí)間：m＜1.5kg時(shí)，不附加時(shí)間；m= 1.5～3.0kg時(shí)，附加15.30s；m=3.0～4.5kg時(shí)，附加30～40s；m=4.5～6.0kg時(shí)，附加40～55s。

二、機(jī)械零件在安晟箱式爐中快速加熱舉例
實(shí)例1 機(jī)車車輛彈簧的快速加熱淬火。用直徑為φ32mm的55Si2鋼條熱卷制的機(jī)車車輛圓簧，要求硬度為40～45HRC?？焖偌訜岽慊鸷突鼗鸩倏v過程：在960～980℃溫度下加熱12min（按加熱系數(shù)20～25s/mm計(jì)算）后浸進(jìn)油中冷卻。經(jīng)480～500℃、60min回火空氣冷卻。
處理結(jié)果：淬火后同爐試棒（同種材料、同種規(guī)格）的金相組織為細(xì)針馬氏體；表面脫碳層深度由原來普通加熱的0.5mm降低0.1mm左右；硬度和彈性均合格。
實(shí)例2 汽車羊角軸的快速加熱淬火。圖1所示為40CrMoA鋼制作的汽車羊角軸。要求硬度為25～30HRC。
操縱過程：在960～980℃爐中加熱18min（以φ52mm為基數(shù)，加熱系數(shù)取21s/mm），立即在油中冷卻。經(jīng)540～560℃、120min回火后浸進(jìn)水中冷卻。
處理結(jié)果：淬火后試樣金相組織為馬氏體+托氏體；硬度為49～50HRC?；鼗鸷笥捕葹?7～30HRC。同爐試棒抗拉強(qiáng)度為830～840MPa；沖擊韌度為117J/cm2。
值得指出，端部螺紋淬火前用石棉繩包扎好，或者熱處理后再進(jìn)行加工。