Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3 4... 40 41 42 43
|
|
|
|
Глфа 1. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМ 1.1. ОСОБЕННОСТИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА Особенность индукционного нагрева металлов — генерирование тепловой энергии непосредственно в нагреваемом изделии. Это вносит определенные коррективы в кинетику нарастания температуры поверхности и в распределение температуры по сечению изделия. При нагреве в печах или жидких средах режим нагрева характеризуется одним фактором — температурой. При конечной температуре дается выдержка для прогрева изделия по сечению и завершения фазовых превращений во всем объеме. Обычно температура нагреваемой среды мало отличается от требуемой температуры изделия, поэтому передача энергии в металл происходит медленно и нагрев оказывается сравнительно длительным. Создаются условия, близкие к равновесным, и для определения температурного режима можно пользоваться диаграммами состояния сплавов.4 При индукционном методе условия нагрева отличаются от равновесных. Можно достигнуть очень больших скоростей нарастания температуры. В частности, при поверхностной закалке применяют режимы, обеспечивающие нагрев до требуемой температуры за время от нескольких секуид до долей секунды. В таких условиях диаграммой состояния сплавов железо — углерод (рис. 1.1) можно пользоваться только с учетом влияния скорости нагрева на кинетику фазовых превращений (см. п. 1.2). Скорость нагрева стальных деталей при использовании индукционного нагрева не остается постоянной во всем интервале температур. Она изменяется вследствие изменения удельного электросопротивления р и магнитной проницаемости ц.. Удельное электросопротивление в процессе нагрева под закалку возрастает в пять-шесть раз; магнитная проницаемость у ферромагнитных материалов при достижении точки Кюри уменьшается в 10—20 раз и становится равной единице. Одновременное изменение величин р и ц. приводит, как правило, к снижению скорости нагрева в области выше точки Кюри в три-четыре раза. Чтобы избежать этого и изменить кинетику нагрева в желаемом направлении, регулируют или стабилизируют электрический режим в процессе нагрева. При нагреве неферромагнитных материалов, у которых в холодном состоянии ц.= 1, скорость нарастания температуры более равномерна и перегибов на кривой нагрева быть не должно. Кроме изменения физических свойств на процесс нагрева влияют фазовые превращения, протекающие обычно с поглощением тепла. В период активного протекания превращения возможна даже полная остановка нарастания температуры, как это наблюдается при нагреве эвтектоид-ной стали при достижени^температуры Ас\. Может играть роль также тепловое излучение, которое при температурах, близких к закалочным, ощущается достаточно сильно и должно t;c $.1200 + є. %900 600 Aycir енит £__\ __С A cm/ 'Aye mi + це/it нит+ нтит \ \ Ферр 1 +пврл 1-rg um+ i? Г W S\ k Цет нтит+-".pnum Fe CiOA 0,8 1,2 1,6 Содержание С, % 2,0 Рис. 1.1. Диаграмма состояния сплавов железо — углерод при нагреве " учитываться как при разработке конструкции нагревательных устройств, так и при определении требуемой для нагрева электрической мощности. Тепловое излучение проявляетсявбольшой мере при сквозном индукционном нагреве, при котором применяют сравнительно низкие скорости нагрева. На распределение температуры по сечению нагреваемого изделия при индукционном нагреве влияют несколько факторов: глубина проникновения тока в металл, его теплопроводность, режим нагрева. Глубина проникновения тока, в свою очередь, зависит от физических свойств металла и частоты тока. Физические свойства изменяются с повышением температуры. Если металл ферромагнитный (в частности, углеродистая и малолегированная стали), то глубина проникновения тока невелика (табл. 1.1). Соответственно и температура будет возрастать в первый период нагрева только в тонком поверхностном слое (рис. 1.2). Когда температура на поверхности достигнет точки Кюри и магнитная проницаемость стали станет близкой к единице, то количество теплоты, выделяющейся в этом слое, уменьшается и повышение температуры замедляется. Значительная часть энергии будет выделяться в более глубоких слоях, еще не потерявших ферромагнетизма. Глубина проникновения тока будет постепенно увеличиваться до тех пор, пока не достигнет значения, при котором вся подводимая энергия будет поглощаться в горячем неферромагнитном слое, который в несколько раз больше глубины проникновения тока в холодный металл. Кривая Таблица 1.1. Глубина проникновения тока в металл при разных частотах, мм Частота, Гц Медь Сталь пр и 15 °С Сталь при 800 °С Титан при 15 °С (ц=10 -МО) при 1200 °С 50 • 10,0 10,0— 5,0 70,8 9,4 500 3,0 3,0— 1,5 22,0 3,0 2 500 1,3 1,5 0,7 10,0 1,33 4 000 1,0 1,1 0,5 7,0 1,05 10 000 0,7 0,70 0,35 5,0 0,665 50 000 0,3 0,30 -0,15 2,2 0,3 : 250 000 0,13 0,15 -0,07 1,0 0,2 450 000 0,10 0,11 -0,05 0,7 0,1
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3 4... 40 41 42 43
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
