[材料科學(xué)]金屬的加熱(編輯修改稿)
2025-02-15 13:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鹽??； ※ 加熱速度快，加熱均勻，氧化、脫碳、變形傾向小，加熱易控制。 ?真空加熱： ※ 輻射傳熱； ※ 低壓充氣，高純度加熱； ※ 間接加熱。 ?氣體介質(zhì)中加熱： ※ 綜合傳熱，在高溫區(qū)以輻射傳熱為主； ※ 空氣加熱，具有保護(hù)氣氛、可控氣氛、高溫火焰等形式； ※ 生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 2）工件在爐內(nèi)排布方式的影響 ?工件在爐內(nèi)的排布方式直接影響熱量傳遞的通道 。如：輻射傳熱中的擋熱現(xiàn)象及對(duì)流傳熱中影響氣流運(yùn)動(dòng)情況等。 ?由圖 13可以看出，工件在爐中四面都可被加熱時(shí)修正系數(shù)最小（等于 1）。而當(dāng)堆積時(shí)修正系數(shù)最大（等于 4）。 修正系數(shù)越大則工件所需的加熱時(shí)間越長(zhǎng)。 3）工件本身的影響 ?工件的幾何形狀、表面積與體積之比、物理性質(zhì)等直接影響工件內(nèi)部的熱量傳遞及溫度場(chǎng)。 ?不同形狀和尺寸的同種材料制成的工件，當(dāng)其特征尺寸 S與形狀系數(shù) k乘積相等時(shí)，以同種方式加熱則加熱時(shí)間相等。 12金屬及合金在不同介質(zhì)中加熱時(shí)常見(jiàn)的物理化學(xué)現(xiàn)象及加熱介質(zhì)選擇 工件在不同介質(zhì)中加熱時(shí)，必定要和周圍介質(zhì)發(fā)生作用，即化學(xué)反應(yīng)，最典型是 氧化，脫碳 。 一、金屬在加熱時(shí)的氧化反應(yīng)及氧化過(guò)程 氧化 : 材料中金屬元素與氧化性氣氛形成氧化物層。其危害是不僅使工件表面變色，失去光澤，而且使機(jī)械性能變壞（如疲勞性能）。 根據(jù)加熱溫度不同，常見(jiàn)的氧化反應(yīng)有： ?加熱溫度 570℃ 時(shí) : ?加熱溫度 570℃ 時(shí) : 3Fe+2O2→Fe 3O4 3Fe+4H2O≒ Fe3O4+4H2 3Fe+4CO2≒ Fe3O4+4CO 2Fe+O2 ≒ 2FeO Fe+H2O≒ FeO+H2 Fe+CO2≒ FeO+CO 根據(jù)質(zhì)量作用定律，不同溫度化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向取決于該溫度下的平衡常數(shù) Kp及參與反應(yīng)物質(zhì)的濃度。 相當(dāng)于空氣介質(zhì)中加熱的情況。 其平衡常數(shù) Kp為： 若取純態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，取其活度為 1，則 : ?Po2為上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氧的分壓 ,稱為氧化物的分解壓。 當(dāng)鐵在高于 570 ℃ 的溫度加熱時(shí) ,若氣氛中氧的分壓大于此分解壓 ,則鐵被氧化 ,反之分解。平衡常數(shù) Kp可用熱力學(xué)的等壓方程求的。 2F e OP 12F e oK=P??2P 12o1K=P金屬氧化物的分解壓力隨著溫度的升高而增大。 Si、 Mn等合
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