比功率与深度的关系

745167540 · 发表于 2009-12-29 21:12:37

比功率越小淬硬层越浅吗?

ZX771 · 发表于 2009-12-29 22:09:36

在一定的电流频率下，比功率高加热速度快，热能来不及向更深处传导淬硬层较浅，反之比功率低加热速度慢，加热时间延长热能传导使加热层变深，最终淬火硬化层较深。

RCLLSHAO · 发表于 2011-7-6 23:28:11

比功率高加热速度快，热能来不及向更深处传导淬硬层较浅？
不大理解，能否作进一步解释？谢谢

老热工 · 发表于 2011-7-7 00:21:16

本帖最后由老热工于 2011-7-7 00:23 编辑

激光加热属典型的纯表面加热方式，比功率高加热速度快，表层温度因热能来不及向更深处传导而升较高，易使表面烧伤和汽化，所以加热层深度不能太深。这样淬硬层就较浅了。

清霜 · 发表于 2012-11-1 17:03:37

ZX771 发表于 2012-11-1 15:40
会不会存在之前所说的表面过热和过烧，全在你对上述原理的掌握程度，我无法在千里之外对你的事情作出任何 ...

不说过热与过烧，反正外面会比里面热的快，外面也比里面温度高，这点对吧？

ZX771 · 发表于 2012-11-1 15:40:27

清霜发表于 2012-11-1 15:07
那这样说，这个中频炉就是和感应那个一个原理了？像中频就不会存在之前所说的表面过热和过烧吗？我在想这 ...

会不会存在之前所说的表面过热和过烧，全在你对上述原理的掌握程度，我无法在千里之外对你的事情作出任何承诺。

清霜 · 发表于 2012-11-1 15:07:21

ZX771 发表于 2012-11-1 10:19
中频加热技术使用范围很广：1.用于较深硬化层淬火或棒料调质生产线上淬火加热；
...

那这样说，这个中频炉就是和感应那个一个原理了？像中频就不会存在之前所说的表面过热和过烧吗？我在想这稳定杆表面晶粒会不会比里面粗大？

ZX771 · 发表于 2012-11-1 10:30:09

x448321335 发表于 2012-11-1 08:51
谢谢您的解答，这样一讲，好像我有点明白了。

就是说频率决定了淬硬层能到达的深度，即透射加热的深度 ...

你理解的很对，对当中奥氏体相变程度的表述很好。

ZX771 · 发表于 2012-11-1 10:19:14

清霜发表于 2012-11-1 08:01
你好！最近我也纠结于这个感应加热，以前了解到高频就是表面快速加热、中频加热慢、工频更慢。但是现在 ...

中频加热技术使用范围很广：1.用于较深硬化层淬火或棒料调质生产线上淬火加热；
2.锻件、热成型坯料穿透加热；
3.冶炼、铸造过程金属熔化炉的热源。

x448321335 · 发表于 2012-11-1 08:51:20

ZX771 发表于 2012-11-1 07:24
在高的比功率加热条件下，延长加热时间可以加深淬火硬化层，代价是表层温度增加更快会发生过热过烧。感应 ...

谢谢您的解答，这样一讲，好像我有点明白了。

就是说频率决定了淬硬层能到达的深度，即透射加热的深度。
而在频率一定的情况下，比功率就是调节淬硬层深度的一个变量。
比功率较低，加热速度慢，通过延长加热时间，工件从表面到内部的温度梯度较小，当到达透射深度后，可以继续通过热传导的方式加热内部，使得淬硬层深度加深；
比功率较高时，加热速度较快，温度梯度较大，导致当外部达到奥氏体以上温度时，就必须停止加热，否则出现表面烧伤，那么内部温度达到奥氏体化的距离就比较短，所有淬硬层深度较低。
所以我们要根据所需要的淬硬层来确定频率，在根据频率和材料本身的特性（加热速度对组织相变的影响）来确定比功率和相应的加热时间，最后就可以确定机床的输出功率了。

我这样理解是否正确？

清霜 · 发表于 2012-11-1 08:07:35

x448321335 发表于 2012-10-31 18:32
那等于就是说在频率不变的条件下，即要求的的淬硬层深度超过透射加热的区域，就得以热传导的方式来获得更 ...

似乎要考虑表面过热或过烧哦。你知道加热温度很高的。

清霜 · 发表于 2012-11-1 08:01:06

本帖最后由清霜于 2012-11-1 08:02 编辑

ZX771 发表于 2012-10-31 17:50
这个问题不妨举例说明：比如有一台频率为40KHz感应淬火设备，在正常生产效率下最适合获得的淬火硬化层 ...

你好！最近我也纠结于这个感应加热，以前了解到高频就是表面快速加热、中频加热慢、工频更慢。但是现在我公司的稳定杆用的是中频炉子，线径20多的。我在想我公司的中频炉是不是和我上面提到的感应加热中频一个原理？我上网查了，网上说中频炉加热工件均匀。？？？不是表面加热块吗？怎么还说加热均匀了？难道此中频非彼中频？望前辈解答，谢谢！

ZX771 · 发表于 2012-11-1 07:24:56

x448321335 发表于 2012-10-31 18:32
那等于就是说在频率不变的条件下，即要求的的淬硬层深度超过透射加热的区域，就得以热传导的方式来获得更 ...

在高的比功率加热条件下，延长加热时间可以加深淬火硬化层，代价是表层温度增加更快会发生过热过烧。感应加热温度是呈梯度从表面向里分布的，材料的淬火加热允许温度范围是一定的，而比功率高温度梯度陡、比功率低则梯度较缓，用较低的比功率加热可以做到在表面温度不超过许可上限情况下较深的部位达到淬火温度下限，从而获得较深的淬火硬化层。总之，在固定频率条件下可以通过调节加热比功率做出需要的不同深度淬火硬化层，还可以做到材料的穿透加热。当然当频率与硬化深度最匹配时工作效率才是最高的，也是最经济的。

感应热处理 · 发表于 2012-10-31 18:55:38

太复杂了，多要凭经验

x448321335 · 发表于 2012-10-31 18:32:02

ZX771 发表于 2012-10-31 17:50
这个问题不妨举例说明：比如有一台频率为40KHz感应淬火设备，在正常生产效率下最适合获得的淬火硬化层 ...

那等于就是说在频率不变的条件下，即要求的的淬硬层深度超过透射加热的区域，就得以热传导的方式来获得更深的淬硬层深度我这样理解对吗？

那如果是这样的话，我是否可以直接延长加热时间，而不降低比功率呢？

x448321335 · 发表于 2012-10-31 18:35:29

老热工发表于 2011-7-7 00:21
激光加热属典型的纯表面加热方式，比功率高加热速度快，表层温度因热能来不及向更深处传导而升较高，易使表 ...

中频感应加热呢？热能来不及传导，这个解释我认为还是不是很清晰。根据感应加热原理，当表层一定深度达到一定温度，磁导率就会急剧下降，在这临界位置涡流强度又会急剧上升，一次向里传导，那么这个加热时间怎么计算出来呢？

ZX771 · 发表于 2012-10-31 17:50:29

x448321335 发表于 2012-10-31 16:08
你好，我也非常纠结这个比功率的问题，书上说，淬硬层深度越大，比功率越小，如何理解？比功率的大小是如 ...

这个问题不妨举例说明：比如有一台频率为40KHz感应淬火设备，在正常生产效率下最适合获得的淬火硬化层深度是2.0~3.0mm左右。通常情况下设备频率范围有限，工件的尺寸及硬化层深度要求是多样的。如果遇到硬化层深度必须达到4mm以上，那么在上述设备频率条件下只有减慢加热速度（即降低比功率），利用材料自身的热传导作用深化加热层获得较深淬火硬化层。不知这样说来能否明白。

x448321335 · 发表于 2012-10-31 16:08:18

ZX771 发表于 2009-12-29 22:09
在一定的电流频率下，比功率高加热速度快，热能来不及向更深处传导淬硬层较浅，反之比功率低加热速度慢，加 ...

你好，我也非常纠结这个比功率的问题，书上说，淬硬层深度越大，比功率越小，如何理解？比功率的大小是如何影响淬硬层深度的？

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