燃油热处理炉的设计+CAD图纸+文献综述(12)
2.2.4 保温期的保温时间的计算
钢在淬火前加热时所需的保温时间有两种计算方法：①用理论计算方法求出将钢的内部温度差保温到 时所需的时间，然後再将此时间加大1~2倍，以保证进行一定的组织转变；②将出炉时钢的内部温度差的要求提高，即允许为 ，再用理论方法求其保温时间。
在本设计中采用后一种方法。
（1） 加热期终了时钢件内部的温度差
已知 ，此时上表面和下表面的温度差为：
（2-36）
显然，这个温度差没有达到要求的程度，故必须保温。
（2） 保温时间 的计算
（A） 保温期内钢的物理常数
保温期内钢的上表面温度保持为900℃，此时钢的物理常数经查表和计算确定如下。
热导率 平均热容量 密度 导温系数
（B） 温度均匀化系数
今确定钢由 保温到 ，故温度均匀化系数为
（C） 保温时间的计算
已知 ，并按板状体计算，查得 。故所需的保温时间为
2.2.5 总加热时间的计算
根据上述计算可知，加热和保温的总时间为：
通过上述计算可以肯定，钢在炉内加热并保温2.7h可保证热处理的工艺要求。
2.2.6 保温期炉内温度制度
热处理过程中对物件的加热质量有严格的要求，必拥保证加热温度的正确性。为了防止温度过低或过高而引起钢的加热缺陷，必须确定保温期的炉气温度制度，以便通过对炉气温度的控制，保证钢表面温度的正确性。
保温期的炉温制度可用下列方法确定。
（1） 表面热流q的计算
炉气和炉衬供给钢表面的热流。在保温期内只用于提高钢的内部温度，过大或过小的热流都会造成钢表面温度的变化。保温开始后不同时间内的表面热流不同。保温开始后的0.4h，0.8h和1.2h的计算结果列于表2.2中。
表2.2 表面热流的计算
保温开始后的时间t/h 加热厚度/m 平均热容量Cp[kJ/（kg•℃）] 密度ρ/（kg/m3） 热导率λ[kJ/（m•h•℃）] 导温系数α/（m2/h） △t/℃ F0（at/H2） 表面热流q/[kJ/（m•h•℃）]
0.4 0.2 0.703 7800 125.3 0.023 266 0.90 357481
0.8 0.2 0.703 7800 125.3 0.023 266 0.50 198601
1.2 0.2 0.703 7800 125.3 0.023 266 0.28 111216
（2） 炉气温度的计算
不同的热流应通过不同的炉气温度来保证。前述时间的炉气温度的计算结果列于表2.3中。
表 2.3 炉气温度的计算
保温开始后的时间/h 表面热流q/[kj/（m•h•℃）] 钢表温度t表/℃ 导来辐射系数Crkm[kJ/（m•h•k4）] 炉气温度/℃
0.4 357481 900 10.9 1381
0.8 198601 900 10.9 1233
1.2 111216 900 10.9 1122
计算结果表明，在保温段应控制的炉气温度为：
保温开始点的炉气温度1470℃；
保温后0.4h 点的炉气温度1381℃；
保温后0.8h 点的炉气温度1233℃；
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