[材料科學]金屬的加熱(已修改)
2025-01-31 13:42 本頁面
【正文】 《 金屬熱處理工藝學 》 第一章 金屬的加熱 167。 11 金屬加熱的物理過程及其影響因素 167。 12 金屬及合金在不同介質中加熱時常見的物理化學現(xiàn)象及加熱介質選擇 金屬加熱的物理過程及其影響因素 一、加熱介質和工件表面的傳熱過程 熱處理加熱工序大多在各種熱處理爐中進行，在加熱過程中爐膛和工件之間建立溫度梯度。在溫度場中，工件主要依靠輻射、對流、傳導傳熱。 對流傳熱： a ：定義 b：基本定律（牛頓冷卻公式） c：影響對流給熱系數(shù) αc 的因素 1）流體流動情況 自然對流： 強迫對流 ：層流與紊流 紊流時的對流給熱系數(shù)較大。 2）流體的物理性質 : 導熱系數(shù) λ ，比熱 C，密度及粘度系數(shù)等。 3）工件表面形狀及其在爐內放置位置： 工件形狀和放置位置對流體流動越有利， 則給熱系數(shù)愈大。 輻射傳熱： 在高于700度主要是輻射傳熱。 輻射傳熱基本特點： 輻射傳熱 基本定律： 工件放在爐內加熱，吸收發(fā)熱體、爐壁等輻射來的熱量，反射部分熱量；同時本身向外輻射一部分熱量。 在輻射傳熱時工件表面吸收的熱量可表示為： ?當發(fā)熱體與工件之間存在擋板等遮熱物時，輻射能量將減少。 傳導傳熱： 定義：熱量直接由工件的一部分傳遞至另一部分，或由加熱介質把熱量傳遞到與其相鄰的工件而無需媒介質點移動的傳熱過程。 b：基本定律 綜合傳熱： 實際工件在傳加熱過程中，三種傳熱方式同時存在；但不同場合以不同傳熱方式為主，要綜合考慮 。 綜合傳熱 Q： Q=Qc+Qr+Qcd 式中： Qc、 Qr、 Qcd分別為對流、輻射和傳導傳熱的熱量。 綜合傳熱 Q可用下式表示： Q= α （ t介 t工件 ） 式中： α為綜合傳熱給 熱 系數(shù)， α= αc+ αr+ αcd 二、工件內部的熱傳導過程 工件內部傳熱主要是傳導傳熱 : 工件表面獲取能量后，表面溫度升高，在表面和心部存在溫度梯度，發(fā)生傳導傳熱。 ※ 在低溫時合金元素強烈降低鋼的熱傳導系數(shù)，隨溫度的升高，其影響減弱。高于 900 ℃ 時影響很小。 ※ 鋼中的合金元素降低鋼的熱傳導系數(shù)。 三、熱處理加熱時間的確定 t加的含義： ?t加 =t升 +t透 +t保 t升 和加熱功率有關，和加熱介質有關，和加熱制度、工件的體積、裝爐數(shù)量等有關； t透熱 和工
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