钢材采用高频加热设备进行热处理,其感应加热对奥氏体形成温度和速度的影响-凯时国际app

来源:郑州高氏 发布日期:2015-5-19 11:41:00 浏览次数:

    钢材采用高频加热设备进行热处理,在快速加热条件下,奥氏体的形成过程是是通过晶核形成、晶体长大、残余渗碳体溶解、成分均匀四个阶段完成的,但是,快速加热在各阶段产生不同的影响和作用。今天,小编就给大家说说感应加热对奥氏体形成温度和速度的影响。

    奥氏体形成温度即钢的临界点a1、a3和acm。它们是选择热处理温度的重要参考依据。采用高频加热设备进行感应加热时,不同加热速度对奥氏体形成温度的影响有以下两个方面。

    (1)随加热速度的增大,奥氏体的形成温度升高。根据不同加热速度对含碳量为0.85%共析碳钢奥氏体开始形成温度ac1的影响可以看出,当加热速度为10℃.s-1时,ac1约为770℃;加热速度增加到160℃.s-1时,ac1升至约800℃;继续增大加热速度时,ac1的增加趋缓。从这种情况可以推论,当加热速度增大时,钢的临界点ac3、acm点也会升高。这对选择感应加热奥氏体化温度时尤其重要。

    表1给出了加热速度对t10和gcr15钢ac1的影响。从表中的数据可以看出,退火状态的tl0钢,加热速度从10℃.s-1增大至100℃.s-1时,ac1点升高20℃;相同条件下的gcr15钢,ac1升高45℃,表明了钢成分的影响。


表1 加热速度对t10、gcr15钢ac1的影响

钢号 原始状态 加热升温速度/℃.s-1
10 50 100 150 200 300
t10 退火 745 760 765 760 765 765
淬火 735 745 755 755 760 755
gcr15 退火 770 810 825 830 735 810
淬火 740 750 785 800 815 830

    我们研究了加热速度与不同原始组织的碳素钢对ac3的影响得出,随加热速度的增大,碳素钢sae1039的ac3升高。同时,可以看出ac3升高的幅度随原始组织细化而降低,晶粒越粗,升高幅度越大。

    根据加热速度对亚共析钢ac3的影响,可以看出随钢中含碳量的增加,加热速度对ac3点的影响减弱。例如,当加热速度为100℃.s-1时,碳质量分数为0.20%、0.40%、0.60%,相对应的ac3温度为约935℃、850℃、775℃。

    综上所述,奥氏体形成温度的变化,除去加热速度的影响之外,还受钢的化学成分、钢的组织和钢中含碳量等因素的影响。其中加热速度的影响最为明显,也最为重要。

    (2)随加热速度的增大,奥氏体形成速度加快。 我们分析了不同加热速度下,共析碳钢连续加热时奥氏体的形成时间与转变开始及结束的温度得出,加热速度越快,奥氏体形成开始与结束温度越高,形成所需要的时间越短,即奥氏体形成速度越快。这个结论为钢材感应加热快速热处理缩短相变保温时间或取消保温时间提供了理论依据。同时,随加热速度的增大,转变温度升高也加快了奥氏体的形成速度,即缩短了奥氏体形成时间。表2给出了碳质量分数为0.86%的碳素钢在不同温度下奥氏体形成的时间。从表2中的数据可知,温度为725℃时,由珠光体转变为奥氏体需要1200s,800℃时完成转变只需20s,奥氏体形成时间加快了60倍。


表2 不同温度下珠光体转变为奥氏体的时间

温度/℃ 725 754 775 800
时间/s 1200 340 150 20

    综上所述,加热速度与奥氏体形成温度和形成速度三者之间的关系,对制订钢材感应加热快速热处理的工艺参数具有重要的意义,也是感应加热比传统加热需要更高的奥氏体化温度和更短保温时间的原因。