1 前言

　　真空熱處理以輻射加熱為主澳叉，其特點是爐膛升溫速度比工件升溫速度快得多紊遵。一方面由于爐膛的隔熱材料大多采用石墨氈和陶瓷纖維污抬，這類材料的熱容量小汞贸，保溫性能好，因此印机，爐膛的熱慣性小矢腻，升溫速度快。另一方面，由于爐內(nèi)氣體極為稀薄多柑，加熱元件對工件的傳熱方式以輻射傳熱為主奶是，對流傳熱作用極其微弱，所以平俘，工件的升溫速度很慢宋泊。故存在加熱滯后時間的問題。真空熱處理加熱保溫時間實際上是由以下兩部分組成的猴豁，一是工件透燒時間（即溫度均勻化時間湃改，也就是我們所討論的加熱滯后時間)；悲碰，二是組織轉(zhuǎn)變的時間亚滑。任何方式的熱處理加熱保溫時間實際上均是由這兩部分構(gòu)成的，只不過由于真空熱處理的加熱方式很特殊昌嘶，所以使第一部分（即加熱滯后時間）成為比較突出的問題还做。

　　2 影響加熱滯后時間的主要因素

　　影響工件在真空爐中加熱滯后時間的因素有工件的材料、尺寸诱榴、形狀和表面光亮度裕甸，以及加熱溫度與加熱方式、裝爐量與裝爐方式等备则。本試驗是在WZC-30G真空爐上進(jìn)行的碳扯。

　　2.1 加熱溫度的影響

　　40CrMnSiMoVA超高強(qiáng)度鋼在加熱溫度分別為920℃、900℃隐锭、870℃窃躲，試樣尺寸為φ50mmX150mm，僅裝1件試樣钦睡，且跟蹤熱電偶插在試樣心部的試驗條件下蒂窒，由于加熱元件的輻射能量與其絕對溫度的四次方成正比，因此荞怒，溫度越高洒琢，輻射效率越高，工件的加熱滯后時間也就越短褐桌，工件的升溫速度也就越快衰抑。

　　2.2 加熱方式的影響

　　40CrMnSiMoVA超高強(qiáng)度鋼在加熱溫度為920℃，試樣尺寸為φ35mmX105mm荧嵌，分裝兩層呛踊，且上、下兩層的4號試樣的上部與外表面分別固定一支跟蹤熱電偶啦撮。每層7件谭网，共重10kg的試驗條件下拇舀，采用不同加熱方式獲得的加熱曲線。

　　無論預(yù)熱或不預(yù)熱狈报，試樣的升溫速率均滯后于爐膛的升溫速率株矩；中心試樣的升溫速率滯后于外部試樣的升溫速率。采取預(yù)熱方式溺剖，可減少工件截面上的溫差以及工件與爐膛之間的溫差碱跃，在其后的升溫過程中，使工件的溫度很快接近爐溫鳖进，有利于減少熱應(yīng)力和變形园湘。

　　根據(jù)真空加熱的特點，導(dǎo)熱性差的不銹鋼葵斗、高溫合金等材料和含碳量高于0.4%的結(jié)構(gòu)鋼单墓、工模具鋼等，截面厚度變化大或者有尖角及形狀復(fù)雜的工件杂虐，硬度>35HRC的工件返工，為減少變形與開裂的危險，都應(yīng)采取預(yù)熱方式進(jìn)行加熱意沸。加熱溫度低的嫡纠，可采取650-700℃預(yù)熱一次；加熱溫度高的可采取650-700℃和850-900℃二次預(yù)熱延赌。預(yù)熱時間應(yīng)保證工件有效截面達(dá)到加熱溫度除盏，一般取保溫時間的0.5-1倍，或者通過實測來決定挫以。

　　2.3 尺寸的影響

　　40CrMnSiMoVA鋼不同尺寸試樣的單件加熱曲線（加熱溫度為920℃）者蠕。直徑越大，加熱滯后時間就越長掐松。因此真空熱處理時踱侣，不同尺寸或形狀的工件不宜混裝在一起進(jìn)行加熱。需要混裝時甩栈，應(yīng)以有效厚度最大的工件到溫為準(zhǔn)泻仙，確定加熱時間。

　　裝爐量大的加熱滯后時間比裝爐量少的加熱滯后時間長量没，因此，裝爐量應(yīng)適當(dāng)突想，盡量散放殴蹄，以減少工件加熱時的互相屏蔽，使加熱更均勻侄侨。

　　3 加熱滯后時間的確定

　　由于工件在真空中加熱的升溫速率比在箱式空氣爐中加熱慢兄哮，比在鹽浴爐中加熱更慢肚微，因此，不能沿用空氣爐或鹽浴爐的加熱時間做為真空熱處理的加熱時間参匀。只有在確定加熱滯后時間后旭眼，再加上常規(guī)的組織均勻化時間，才可最終確定真空熱處理的加熱時間昭仓。加熱滯后時間的確定辦法如下所述料害。

　　3.1 在工件上直接連接跟蹤熱電偶（實測法）

　　這種辦法可以準(zhǔn)確地指示工件到溫時間，即可準(zhǔn)確地測定工件的加熱滯后時間凯辆。它適用于在室溫下裝出爐的單室真空爐中進(jìn)行的真空退火掸栋、真空回火和真空正壓氣淬等工藝。

　　3.2 實際測定特定條件下的加熱時間（模擬法）

　　實際測定幾種具有代表性的工件厚度宜裂、加熱溫度浑季、裝爐量與裝爐方式等的加熱曲線，測定出相應(yīng)的加熱滯后時間掀哎。以后在生產(chǎn)中俩莽，根據(jù)工件的材料、厚度乔遮、加熱溫度豹绪、裝爐方式與裝爐量等因素來選用條件最相近（就高不就低）的實測加熱曲線，確定加熱滯后時間申眼。

　　3.3 將空氣爐的保溫時間延長50%（經(jīng)驗法）

　　如果沒有實測的加熱曲線可供選用瞒津，那么，將空氣爐的保溫時間延長50%括尸，作為對工件的加熱滯后時間的補(bǔ)償巷蚪。如果工件是在7.5X104以上的充氣壓強(qiáng)下進(jìn)行加熱，則視同在空氣中進(jìn)行加熱濒翻，時間不需補(bǔ)償屁柏。

　　4 結(jié)論

　　（1）影響工件在真空爐中加熱滯后時間的因素主要有加熱溫度有送、加熱方式淌喻、裝爐量及裝爐方式等。

　∪刚（2）真空熱處理加熱滯后時間的確定宜柱，可采用實測法、模擬法和經(jīng)驗法编喊。

　〖鸨　（3）只有準(zhǔn)確、合理地確定真空熱處理加熱滯后時間潭均，才能保證真空熱處理的工件質(zhì)量滿足相關(guān)技術(shù)文件的要求校搀，而且可以提高經(jīng)濟(jì)效益三二。

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