筒體鍛件的淬火過程
2019-01-18 16:25
admin
筒體鍛件淬火的一個重要特點是內外壁同時冷卻。筒體鍛件內外介質流動狀態不同,使內壁傳熱低于外壁，加之筒體橫截面的扇形特點，使內壁的單元體積與熱交換表面面積之比總是大于外壁,即使內外壁的傳熱系數接近，內壁的冷卻也要慢于外壁。為了獲得快而均勻的冷卻，對內壁的冷卻更應重視。
在工件尺寸一定時，筒體鍛件淬火的冷卻過程主要決定于水的溫度和流動狀態。水槽的容積和循環水量是決定淬火水溫升的兩個重要參數，當前筒體淬火時溫升在10℃以內，說明所用水槽的容積和循環水量是足夠的。而內外冷卻的差別顯然是水的流動狀態不同所致，如能進一步調節循環系統，改善內側水的流動狀態，內壁的冷卻強度即可增大。
水的流動狀態包含流速及流向兩個內容。筒體鍛件淬火時的冷卻強度是筒體表面與水的熱傳導和對流傳熱的反映。水從筒體表面流過,形成紊流邊界層，邊界層的底層以導熱傳遞熱量，傳熱很弱；底層以外則靠對流傳熱，傳熱強烈。所以，底層厚度是決定淬火冷卻強度的關鍵，而流速和流向又直接影響邊界層底層厚度，就成為決定冷卻強度的重要參數。當然，這是指流過壁面的水流的流速和流向_。因此，循環系統的設計應將水導向要冷卻的表面，噴口大小、數量、分布、壓力、與冷卻面距離和角度都是要具體研究確定的參數。
筒體淬火冷卻是表面傳熱和內部熱傳導兩個過程綜合作用的結果，提高表面的冷卻強度,可以加快表層的冷速。不過，這種作用隨壁厚增大和深入內部，受傳導的限制而減小，內部冷速的提高是有限度的。
壁厚對冷卻的影響很大，壁厚越薄，影響越大，壁厚增大10%，壁厚400mm的T/4處冷速由12.5降至10.5℃/min，而壁厚200mm冷速則由44.7降至37.6℃/min。所以淬火時應取最小壁厚，尤其是壁厚較薄的筒體，采用加大淬火壁厚的措施時要充分考慮到對冷速的影響。
