機械零件在箱式爐中快速加熱實例分析

機械零件在安晟箱式爐中快速加熱實例分析一、箱式爐中快速加熱參數的確定
（1）爐溫的確定 在箱式爐中采用快速加熱時，考慮電阻絲使用壽命，一般將爐溫規定在920~940℃（電阻絲為鉻鎳材料）、940～960℃（電阻絲為鐵鉻鋁材料）或960～980℃（電阻絲為含鈮、鉬等合金成分的材料）。
（2）裝爐量的確定 裝爐量一般根據爐子功率和使用面積確定。其原則是：*工件裝爐前爐壁表面已達到規定溫度，且每次裝爐后爐溫均能很快恢復到規定溫度。假如裝爐量過大與爐子功率不匹配，將導致爐溫長時間不能恢復，影響時間計算的正確性。大批生產時，可“化整為零”分批連續進行。
（3）加熱時間的確定 快速加熱時間，一般根據工件截面有效尺寸進行計算，并結合實際情況及以往經驗確定。
1）單件快速加熱的時間，可按下式計算： t=ad（4-1）
式中 t ——快速加熱時間（s）；
a——快速加熱時間系數（s/mm）；
d——工件的有效直徑或厚度（mm）。
在箱式爐中，工件有效直徑或厚度小于100mm，快速加熱時間系數a為25～30s/mm；工件有效直徑或厚度大于100mm，快速加熱時間系數a為20～25s/mm。按式（4-1）計算出快速加熱時間，應根據確定的爐溫高低適當調整，并通過工藝驗證后確定。
2）零件批量生產時，快速加熱時間除按式（4-1）計算外，應根據裝爐量（m）、裝爐密度及擺放方式另附加一定時間：m＜1.5kg時，不附加時間；m= 1.5～3.0kg時，附加15.30s；m=3.0～4.5kg時，附加30～40s；m=4.5～6.0kg時，附加40～55s。

二、機械零件在安晟箱式爐中快速加熱舉例
實例1 機車車輛彈簧的快速加熱淬火。用直徑為φ32mm的55Si2鋼條熱卷制的機車車輛圓簧，要求硬度為40～45HRC。快速加熱淬火和回火操縱過程：在960～980℃溫度下加熱12min（按加熱系數20～25s/mm計算）后浸進油中冷卻。經480～500℃、60min回火空氣冷卻。
處理結果：淬火后同爐試棒（同種材料、同種規格）的金相組織為細針馬氏體；表面脫碳層深度由原來普通加熱的0.5mm降低0.1mm左右；硬度和彈性均合格。
實例2 汽車羊角軸的快速加熱淬火。圖1所示為40CrMoA鋼制作的汽車羊角軸。要求硬度為25～30HRC。
操縱過程：在960～980℃爐中加熱18min（以φ52mm為基數，加熱系數取21s/mm），立即在油中冷卻。經540～560℃、120min回火后浸進水中冷卻。
處理結果：淬火后試樣金相組織為馬氏體+托氏體；硬度為49～50HRC?；鼗鸷笥捕葹?7～30HRC。同爐試棒抗拉強度為830～840MPa；沖擊韌度為117J/cm2。
值得指出，端部螺紋淬火前用石棉繩包扎好，或者熱處理后再進行加工。