车轮锻件在热处理过程中传热的一般规律

2020-05-10 12:13:02 杨英杰 11

       热传递是一种复杂的物理现象。车轮锻件在热处理过程中热传递的基本方式有三种:传导、对流和辐射。实际上三种传热方式并非单独存在,热量从某一物体传至另一物体往往是这三种基本传热方式的不同组合,但不论其组合方式如何,温度差的存在是产生传热过程的先决条件。热量直接由物体的一部分传至另一部分,或由一物体直接传至与其接触的另一物体,而物体的质点没有移动(指宏观的物质移动)的传热现象,称为传导传热。例如,热处理炉中的热量由炉墙内表面直接通过炉墙传至炉墙外表面;工件在炉底板上加热,炉底板的热量直接传给工件而将工件加热。流体中不同部分的相对位移,使不同部分的质点相互混合,或者流体质点与固体表面碰撞而进行的热交换现象,称为对流传热。对流传热只有在流体运动时才能发生。由物体表面直接向外界发射可见的和不可见的射线,在空间传递热能的现象称为辐射传热。辐射传热与传导传热、对流传热是有本质区别的,它在传递热能的过程中,不需要相互接触,也无需质点的移动,是一种非接触传递热能的方式,即使在真空中,辐射传热也照常能进行。

车轮锻件

       车轮锻件在热处理炉中加热时,一般是车轮锻件表面通过辐射或对流传热的方式从加热设备中取得热量,同时车轮锻件表面又以传导传热方式将热量传给其心部。所以,热处理炉中的传热,每种基本传热方式并非单独存在,而往往总是三种传热方式同时并存的综合传热。但是,随着加热温度及加热设备的不同,各种传热方式起的作用有明显的差別。

       当加热温度高于600℃时,炉子的传热以辐射为主,此时辐射传热的传热过程最为强烈,且由于物体的辐射能力与其温度的四次方成正比,因此随着温度的升高,辐射传热过程剧烈增强。所以炉温越高,车轮锻件升温速度就越快,所需加热时间也就越短。

锻件

       当加热温度低于600℃时,炉子的传热以对流传热为主。在这种情况下,加快炉内介质的流动速度,显然可以加速传热过程。这就是空气回火炉中要装置风扇的原因。

       车轮锻件在盐浴炉中加热时,除了对流传热加强外,还由于熔融盐液的热容量要远远大于空气,因此其加热速度就比较快。达到同样的加热温度,盐浴炉中的加热时间只是箱式电阻炉中加热时间的一半。