(4-23)
4。3 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:
(4-24)
通过上述计算可以肯定,钢在炉内加热并保温0。88h可保证热处理的工业要求。
4。4 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,必须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内温度制度,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。
⑴ 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。06,0。12和0。18h的计算结果列于表4。1中。
表4。1 表面热流的计算
保温开始后的时间τ/h 加热厚度/m 平均热容量Cp/[kJ/(kg·℃)] 密度ρ / (kg/m3) 热导率λt/[kJ/(m·h·℃)] 导温系数a/(m2/h) △τ/℃ F0
(at/R2) 表面热流q/[kJ/(m2·h)]
0。06 0。07 0。687 7800 125。3 0。023 70。7 0。28 126553
0。12 0。07 0。687 7800 125。3 0。023 141。3 0。56 252927
0。18 0。07 0。687 7800 125。3 0。023 212 0。84 379480
⑵ 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4。2中。
表4。2 炉气温度的计算
保温开始后的时间/h 热流q/[kJ/(m2·h)] 钢表温度τ表/℃ 导来辐射系数Crkm/[kJ/(m2·h·K4)] 炉气温度/℃
0。06 126553 900 9。8 1412
0。12 252927 900 9。8 1340
0。18 379480 900 9。8 1257
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1476℃;
保温后0。06h点的炉气温度1412℃;
保温后0。12h点的炉气温度1340℃;
保温后0。18h点的炉气温度1257℃。