Вход в систему Поиск по сайтуОтправить сообщение по электронной почте

Технології, секрети, рецепти

 
   


Визначення часу нагрівання при гартуванні.

В контексте

Загальна тривалість нагрівання, тобто загальний час перебування виробів у нагріваючої середовищі t заг, складається з двох доданків - часу нагріву до заданої температури t < sub> н і часу витримки при цій температурі t в

t заг = t н + t в< / em> (1)

Час витримки при заданій температурі t в можна спрощено прийняти рівним 1 хв для вуглецевих сталей і 1,5 - 2 хв для легованих сталей. При нагріванні великих деталей (коли час нагрівання до заданої температури t н значно більше, ніж 1-2 хв), величиною t < sub> у можна знехтувати.

Час нагріву до заданої температури t н можна визначити кількома способами.

Спосіб № 1 визначення часу нагрівання до заданої температури.

t н = aD (2 )

де а - коефіцієнт, що визначається експериментально, в сек / мм;

D - діаметр вироби в мм.

Якщо виріб квадратного або прямокутного перерізу, то замість величини D беруть товщину виробу H. Значення коефіцієнта а у залежності від умов нагрівання і форми вироби наведені в табл. 1.

Таблиця 1. Значення коефіцієнта a
Нагрівальний агрегат

Температура печі в o С Коефіцієнт а
для круглого перерізу для квадратного перетину для прямокутного перерізу
Електропіч 800 40-50 60-60 60-75
Соляна ванна 800 12-15 15-18 18-22
Свинцева ванна 800 6-8 8-10 10-12
Соляна ванна 1300 6-8 8-10 10-12

За формулою (2) визначається час при всебічному нагріванні. Якщо нагріваються кілька виробів з різним розташуванням на поду печі, то одержуваний результат треба помножити на коефіцієнт рівномірності нагріву відповідно до даних, наведених у таблиці 2. Цей спосіб визначення часу нагріву найбільш простий і поширений, але недостатньо точний, оскільки він не враховує вплив нагріву з торців і співвідношення довжини та діаметру (товщини) вироби.

Таблиця 2. Коефіцієнти рівномірності нагрівання круглих і квадратних заготовок в залежності від їх розташування на поду печі (В. Ф. Копитов)
Розташування заготовок Коефіцієнт рівномірного нагріву Розташування заготовок Коефіцієнт рівномірного нагріву
1 1
1,4 1
4 2
2,2 1,4
2 1,3
1,8 1,7

Спосіб № 2 визначення часу нагрівання до заданої температури.

Цей спосіб запропонований А.П. Гуляєвим

t н = aD = 0,1 D (3)

де D - діаметр кулі в мм;

t н - час наскрізного прогріву кулі в хв.

За даною формулою можна визначати тільки час нагрівання сталевих куль і солі (час наскрізного прогріву куль в соляній ванні має прямолінійну залежність).

Для визначення часу нагріву різних за формою виробів у різних середовищах з урахуванням їх розташування в печі формула (3) буде мати вигляд:

t н = 0,1 K 1 K 2 K 3 D 1 хв. (4)

де D 1 - розмірна характеристика нагрівається вироби в мм, т. е. мінімальний розмір максимального перерізу. У вироби, показаного на рис. 1, максимальний перетин 30X40 мм і, отже, мінімальний розмір цього перерізу і буде розмірної характеристикою вироби:, D 1 = 30.

Деталь з максимальним перетином 30X40 мм
Рис.1. Деталь з максимальним перетином 30X40 мм

K 1 - коефіцієнт форми - має наступні значення: для кулі-1; для циліндра - 2; для паралелепіпеда - 2,5; для пластини - 4 (Зазначені коефіцієнти можна приймати при відношенні довжини до діаметра ( d) або товщині (а) більше 3; якщо l: d або l: а межах 1,5 - 2,5, то ці коефіцієнти треба помножити на 0,75);

K 2 - коефіцієнт середовища (для нагрівання в солі дорівнює 1, у свинці - 0,5, в газовому середовищі - 2);

K 3 - коефіцієнт рівномірності нагрівання (за таблицею 1).

Цей спосіб визначення часу нагріву досить точний і найбільш зручний для практичного застосування.

Приклад. Визначити час нагрівання в електропечі деталі, зображеної на рис. 1. Деталі на поду печі розташовані один від одного на відстані d. Сталь легована. Знаходимо відповідні коефіцієнти:

K 1 = 2,5; K 2 = 2, K 3 = 2, D 1 = 30

(Максимальне поперечний переріз 30X40):

t н = 30 хв; t заг = 30 + 2 = 32 хв.

Спосіб № 3 визначення часу нагрівання до заданої температури.

Цей спосіб запропонований Є.А. Смольніковим.

V
t н = K · - (5)
F

де t н - час нагрівання в хв; V - об'єм тіла в см < sup> 3

F - поверхня тіла в см 2

К - сумарний фізичний чинник нагрівання в хв / см.

Ставлення V / F називається геометричним показником тіла W.

V
W = - см
F

Отримаємо таку формулу для визначення часу нагріву

t н = K · W (6)

Значення W обчислюється за формулами, наведеними в таблиці 3, а коефіцієнт К по таблиці 4.

Таблиця 3. Формули для обчислення величини W різних тіл простої форми.
Форма тіла Формула для W
Куля
D

6
Суцільний циліндр, що нагрівається з усіх сторін
D · l

4 · l + 2 · D
Суцільний циліндр, що нагрівається з одного боку
D · l 1

4 · l 1 + 2 · D
Порожній циліндр, що нагрівається з усіх сторін
(D-d) · l

4 · l + 2 · (Dd)
Прямокутна пластина, що нагрівається з усіх сторін
B · a · l

2 · (B · l + B · a + a · l)
Куб
B

6
Призма з основою у вигляді квадрата, трикутника або правильного шестикутника
D 1 · l 1

4 · l 1 +2 · D 1

Умовні позначення в таблиці:

D - зовнішній діаметр в см; d - внутрішній діаметр в см; D < sub> 1-діаметр кола, вписаного в даний багатокутник, в см; l - повна довжина тіла в см; l 1 - довжина нагрівається частини тіла в см; В - ребро куба або товщина пластини в см; а - ширина пластини в см.

Таблиця 4. Значення К для різних умов нагрівання.
Сталь Температура нагрівання в o C нагріває середу K
Вуглецева і легована 300 - 400 Повітря 45
Продукти згорання 35
Вуглецева 750 - 900 Повітря 40
Продукти згорання 35
Сіль 10
Легована 750 - 900 Повітря 45
Продукти згорання 40
Сіль 13
Швидкорізальна 500 - 650 Повітря 35
Продукти згорання 30
Сіль 7
Швидкорізальна 800 - 900 Сіль 10
1200 - 1300 Сіль 5

Цей спосіб визначення часу нагріву є більш складним, але і більш точним.

Всі три наведених способу застосовні для визначення часу нагрівання виробів діаметром (стороною квадрата) 3 - 100 мм.

Тривалість витримки інструменту зі швидкорізальної сталі при остаточному нагріванні під загартування в розплавлених солях в залежності від діаметра (товщини) деталі
Рис. 2. Тривалість витримки інструменту зі швидкорізальної сталі при остаточному нагріванні під загартування в розплавлених солях в залежності від діаметра (товщини) деталі
крива 1 - інструменти прямокутного перерізу (різці); крива 2 - фасонні циліндричні інструменти; крива 3 - свердла

У табл. 5 наведені приклади розрахунку тривалості остаточного нагрівання виробів простої форми в соляних ваннах при загартуванню.

Таблиця 5. Приклади розрахунку тривалості остаточного нагрівання виробів в соляних ванна
Прімери розрахунку тривалості остаточного нагрівання виробів в соляних ванна

Для визначення тривалості підігріву та остаточного нагріву під загартування різних інструментів можна користуватися формулами, наведеними в табл. 6.

Тривалість витримки інструменту зі швидкорізальної сталі при остаточному нагріванні під загартування в розплавлених солях можна визначити за кривими, наведеними на рис 2.

Таблиця 6. Формули для визначення тривалості підігріву та остаточного нагріву під загартування інструментів
Формули для визначення тривалості підігріву та остаточного нагріву під загартування інструментов
D-діаметр ріжучої частини інструменту в мм; d - діаметр отвору інструмента в мм; l - висота або товщина інструмента в мм; а, b, с - коефіцієнти - див. табл. 7.

На багатьох заводах прийняті наступні норми витримки на 1 мм діаметра: при нагріванні в полум'яних печах 1 хв, в електропечах 1,5-2 хв, < / em> у соляних ваннах 0,5 хв, у свинцевих ваннах 0,1-0,15 хв.

Таблиця 7. Значення коефіцієнтів а, b і з у хв / мм для розрахунку тривалості нагрівання за формулами таблиці 6
Матеріал інструменту Коефіцієнти Тип нагрівального обладнання
Соляна ванна Піч періодичної дії
Вуглецева сталь a з підігрівом 0,10 - 0,17 0,7 - 0,8
a без підігріву 0,30 - 0,35 1,2 - 1,5
b 0,30 - 0,40 1,4 - 2,5
Легована сталь a 0,15 - 0,20 1,0 - 1,2
b 0,30 - 0,40 1,4 - 2,5
високолегована сталь марок Х12 і Х12М a 0,17 - 0,18 0,4 - 0,5
b 0,40 - 0,45 1,4 - 2,5
c 0,30 - 0,35 0,8 - 1,1

Просмотров: 32103 · Комментарии · Версия для печати

Другие материалы:

Внимание! © X51.project 2007-2018гг.
Дозволяється копіювання та інше використання матеріалів сайту при умові встановлення гіперпосилання, не забороненої до індексації пошуковими системами, на матеріал або головну сторінку сайту Технології, секрети, рецепти.
 
Вверх | Технології, секрети, рецепти | Администрирование | Контакты | Поиск | Карта раздела
Захист деревини | Дугове зварювання та різання металів | Столярні роботи | Арматура. Арматурні роботи.