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如何优化金属热处理中的加热方式和参数?

【摘要】:金属热处理就是将金属工件放在一定的介质中加热到某一温度,并保温一定时间,然后以适当的冷速进行冷却,获得所需要的组织结构来满足工件的性能要求的技术。金属工件的加热方式分为直接加热和间接加热。合理的加热参数是保证工件顺利进行热处理,获得最终理想组织性能的关键因素之一。本章将讨论金属材料在热处理时的物理过程及其影响因素、加热参数的确定、钢加热时的氧化与脱碳反应及控制、加热缺陷及其预防等。

金属热处理就是将金属工件放在一定的介质中加热到某一温度,并保温一定时间,然后以适当的冷速进行冷却,获得所需要的组织结构来满足工件的性能要求的技术。加热是热处理的首要工序。加热对热处理质量有直接的影响。

金属工件的加热方式分为直接加热和间接加热。直接加热为内阻直接加热,不需要加热介质,如直接通电进行电阻加热、电磁感应加热、低能粒子轰击加热(激光加热、电子束加热)等。间接加热是利用外热源的热量,通过加热介质,以对流、传导以及辐射的方式向工件传递热量,如电阻炉、盐浴炉或燃料炉加热等。

在加热过程中,材料内在的热力学状态、晶体结构物理化学性质或化学成分分布会发生变化,随后在一定冷速下冷却,获得预期的组织性能。若加热不加控制,则可能会给工件带来性能恶化,如引起工件的氧化和脱碳,造成工件表面质量下降、硬度降低、使用寿命减少等情况。

加热参数主要包括加热速度、加热温度和加热时间等。合理的加热参数是保证工件顺利进行热处理,获得最终理想组织性能的关键因素之一。因此,热处理时对加热参数有一定的要求。

本章将讨论金属材料在热处理时的物理过程及其影响因素、加热参数的确定、钢加热时的氧化与脱碳反应及控制、加热缺陷及其预防等。