15.1 Скорость нагрева. Методы нагрева.

Скорость нагрева(V_н) явл одним из основных параметров режима термической обработки(то).Допустимая Vн задается свойствами нагреваемости сплава. Технически возможная Vн задается используемым нагревательным устройством. Режим нагрева определяется тепловыми свойствами материала (теплопроводность, коэф. удельного расширения) и конструктивными особенностями заготовки. Чем выше темп в печи, тем больше Vн. Имеет значение так же ещё фактор(отношение площади поверхности тела к объему изделия)чем больше эта величина, тем больше Vн. В общем Vн зависит от многих факторов :характер передачи тепла, тип нагревательного устройства, масса, конфигурация и порядок расположения деталей в печи, материал, темп нагрева и т.д. В т.о. применяют медленный нагрев (холодное изделие загружают в печь и вместе с печью изделия нагревают). Нормальный по скорости нагрев (если печь нагрета до Т_н и в неё загружают холодное изделие). Ускоренный нагрев (печь нагрета выше Т_н ,загружают холодное изделие).

15.2 Термические напряжения (возникающие при нагреве и остаточные). Расчёт времени нагрева.

При нагреве поверхностные слои имеют более высокую Т чем сердцевина. Поверхность стремится расширится, но холодные внутренние слои препятствуют, поэтому поверхность испытывает напряжение сжатия, а сердцевина-растяжения. Чем больше разность температур поверхности и сердцевины ,тем больше поверхность напряжение. Кроме того на величину напряжения влияют :форма, размеры, свойства материала, коэф линейного расширения, теплопроводность, модуль нормальной упругости ,а так же характер изменения этих свойств при изменении Т.В результате охлаждения будет наблюдаться обратная картина но возникающие при охлаждении напряжения будут суммироваться с теми ,которые появились и не релаксировались во время нагрева. После полного охлаждения в детали останутся напряжения(остаточные)которые могут сыграть как положительную, так и отрицательную роль ,в зависимости от величины и знака, при последующей эксплуатации деталей. Иногда проводится отжиг для снятия внутренних напряжений –это отжиг 1-ого рода, он не приводит к изменению структуры.

15.3 Нагревательные среды (окислительные, защитные, нейтральные, нагрев в вакуум, жидкие седы).

В основном нагрев осуществляется в газовых средах. Они делятся на: • Воздушную атмосферу (окислительная атмосфера) • Специальная атмосфера (защитные и нейтральные) • Вакуум Для железа основным окислителем в воздушной атмосфере выступает кислород. Защитные атмосферы и нейтральные атмосферы создают специально на основе эндогаза, экзогаза и диссоциированного аммиака. Соотношение окисляющих газов (O₂, H₂O, CO₂) и восстанавливающих газов (H₂), а также науглероживающих (CO,CH₄) в данных атмосферах строго контролируется. Для Ме и сплавов требующих безокислительного нагрева или плавного равномерного нагрева рекомендуют использовать жидкие среды. Это в основном солевые и металлические расплавы. Металлические среды не должны растворять железо и Т плавления Ме должна быть ниже Т т.о.Расплавы солей чаще применяют при нагреве под т.о. Используют хлористые, углекислые и азотнокислые соли щелочных и щелочноземельных Ме. • Псевдокипящие среды Это порошковые среды, которые приводятся в состояние псевдоожижения (кипения). Существует два способа привести среду в псевдоожижение: 1.аэродинамический (t≤ 3C°) 2.механическая вибрация