一、各種金屬材料在空氣爐中加熱淬火保溫的369法則
1.碳素鋼和低合金鋼(45#、T7、T8等)
傳統(tǒng)的碳素鋼淬火加熱時(shí)間的計(jì)算公式:T=K?αD
式中,T——加熱時(shí)間min;
K——反映裝爐狀況的修正系數(shù),通常在1.0~1.3范圍內(nèi)選?。?/span>
α——加熱系數(shù),一般在0.7~0.8min/mm;
D——工件有效厚度。
在實(shí)際生產(chǎn)中,一般也根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和工件有效厚度(mm)來計(jì)算保溫時(shí)間。例如某45#鋼工件的有效厚度為60mm,在空氣爐中加熱淬火保溫時(shí)間大約是爐溫到溫后再保溫60min,即工件的每1mm有效厚度加熱1min,這是對于單件加熱。對于大批量生產(chǎn),一爐裝入很多工件,就只有根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)延長保溫時(shí)間或通過窺視孔,觀察工件透燒后再保溫一定的時(shí)間。經(jīng)驗(yàn)證明,如果按照369法則,對于碳素鋼,保溫時(shí)間僅需原傳統(tǒng)保溫時(shí)間的30%即可。例如,對于采用箱式爐加熱60mm直徑的45鋼工件,其保溫時(shí)間公需60min×30%=20min。
2.合金結(jié)構(gòu)鋼(40Cr、40MnB、35CrMo)
因?yàn)楹辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼中添加了一些合金元素,在加熱保溫過程中為使碳化物均勻化需要一定的時(shí)間。根據(jù)369法則,合金結(jié)構(gòu)鋼加熱的保溫時(shí)間可以是原來傳統(tǒng)保溫時(shí)間的60%。例如用傳統(tǒng)的公式計(jì)算的40Cr的保溫時(shí)問如果為100min,根據(jù)369法則,新的保溫時(shí)問為:100min×60%=60min。
3.高合金工具鋼(9SiCr、CrWMn、Crl2MoV、W6、W8等)
對于這些合金元素含量較高的鋼種,合金碳化物較多,因此需要較長的保溫時(shí)間,使其均勻化。369法則的保溫時(shí)間是原來傳統(tǒng)保溫時(shí)間的90%。
4.特殊性能鋼(不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等)
這些鋼種的369法則可按照合金工具鋼的公式計(jì)算。即以傳統(tǒng)公式計(jì)算的加熱保溫時(shí)間×90%作為保溫時(shí)間。
5.預(yù)熱淬火
對于大型工件(有效直徑≥1m)調(diào)質(zhì)處理的預(yù)熱保溫時(shí)問的369法則為
即 T1=3D
T2=6D
T3=9D
式中:T1為第一次預(yù)熱時(shí)間/h;T2為第二次預(yù)熱時(shí)間/h;T3為最終保溫時(shí)間/h;D為工件有效厚度/m。
對于直徑φ475~1030mm的大型鍛件,淬火加熱時(shí)應(yīng)該有一次或二次預(yù)熱保溫,并且階梯加熱時(shí),最大溫差出現(xiàn)在400~560℃和800~850℃,在這兩個(gè)溫度范圍內(nèi)的保溫時(shí)間也適用預(yù)熱淬火的369法則。實(shí)際生產(chǎn)證明,對于空氣爐加熱的中小零件(有效尺寸≤500mm),預(yù)熱和加熱時(shí)的保溫時(shí)間也可按369法則計(jì)算。
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