З підручника А.П.Гуляева "Металознавство"
Загальний час нагріву складається з часу нагріву до заданої температури (# 964; н) і часу витримки при цій температурі (# 964; в), отже
# 964; заг = # 964; н + # 964; в (1)
величина # 964; н залежить від нагріваючої здібності середовища, від розмірів і форми деталей, від їх укладання в печі; # 964; в залежить від швидкості фазових перетворень, яка визначається ступенем перенагрівання вище критичної точки і дисперсністю вихідної структури.
практично величина # 964; в може бути прийнята рівною 1 хв для вуглецевих і 2 хв для легованих сталей (Так як в легованих сталях карбіди повільніше переходять в твердий розчин.). При нагріванні великих деталей (коли # 964; н значно більше ніж 1 - 2 хв) величиною # 964; в можна знехтувати; в разі дрібних деталей (діаметром або товщиною менше 1 мм) нехтують складової # 964; н.
Нагрівання зазвичай проводять в газовому середовищі (повітря, продукти згоряння палива), в розплавлених солях і розплавлених металах. співвідношення часу # 964; н в цих середовищах приблизно таке: в газових середовищах 1, розплавлених солях 0.5 і розплавлених металах 0.25.
Чим більше виріб, тим більше # 964; н. Якщо порівнювати час нагрівання (# 964; н) кулі, циліндра, паралелепіпеда і пластини за умови, що Dшара = dціл = aпар = # 948; пл (рис. 230), то співвідношення часу нагріву наступне: для кулі 1, паралелепіпеда 2,5, циліндра 2, пластини 4.
Мал. 230. Фактор форми при нагріванні вироби
Куля діаметром D
Циліндр діаметром перетину d
Паралелограм з квадратним перетином a × a
пластина товщиною # 948;
Нарешті, якщо порівнювати тривалість нагріву # 964; н для однакових виробів, у тому числі одне нагрівається рівномірно з усіх боків, інше тільки з трьох сторін (наприклад, паралелепіпеда, що лежить на холодній підлозі печі) і третє - тільки з одного боку, то ці тривалості будуть ставитися як 1. 1.5 . 4.
Отже, час нагріву залежить від багатьох факторів і на практиці коливається від 1 - 2 хв (нагрів дрібних деталей в солі) до багатьох годин (нагрів великих деталей важкого машинобудування в печі).
Точно встановити час нагрівання можна лише дослідним шляхом для даної деталі в даних конкретних умовах, а наближено - можна підрахувати. Є кілька наближених способів розрахунку часу нагріву.
Розглянемо один з них.
Розрахунок проводять за формулою (1). нехай # 964; дорівнює 1 або 2 хв:
# 964; н = 0.1D1 K1 K2 K3. (2)
де
D1 - розмірна характеристика вироби (мм) - мінімальний розмір максимального перерізу (тобто деталі знаходять максимальне поперечний переріз і в ньому - мінімальний розмір; в пластині це буде її товщина # 948; - Мал. 230). Це і буде характеристичний розмір D1;
К1 - коефіцієнт середовища (для газу 2, солі 1, металу 0.5);
К2 - коефіцієнт форми (для кулі 1, циліндра 2, паралелепіпеда 2.5, пластини 4);
К3 - коефіцієнт рівномірності нагріву (всебічний нагрів 1, односторонній 4).
Приклад. Визначити час нагрівання деталі, зображеної на рис. 231. Нагрівання всебічний, здійснюється в печі, сталь легована.
Мал. 231. Виріб складної форми. Знаходження розмірної характеристики для визначення часу нагрівання під загартування
Максимальна поперечний переріз 30 × 40, отже, D1 = 30. Знаходимо # 964; н. підставляючи значення коефіцієнтів у формулу (2):
# 964; н = 0.1 × 30 × 2 × 2.5 × 1 = 15 (хв), а
# 964; заг = 15 + 2 = 17 (хв).
Слід зазначити, що сказане стосується до нагрівання приблизно до 800 - 900 ° С, тобто до температур, зазвичай прийнятих для нагрівання під загартування, отжиг, нормалізацію більшості марок сталей.
При необхідності проводити нагрів в печі до більш високої температури (наприклад, нагрівання під загартування нержавіючих чи швидкорізальних сталей) час нагрівання скорочується, так як інтенсивність нагріву випромінюванням швидко зростає з підвищенням температури. Навпаки, нагрів в печі до температур нижче 800 - 900 ° С, наприклад нагрівання під відпустку, протікає значно повільніше, ніж нижче температура, так як при низьких температурах нагрівання здійснюється головним чином конвекцією, а не випромінюванням.
Природно, що всі розглянуті випадки відносяться до таких, коли нагріває агрегат (піч, ванна) досить потужний і внесені в нього холодні деталі помітним чином не знижують температури робочого простору.
Використана публікація:
Гуляєв А.П. Металознавство. Підручник для втузів. 6-е изд. перераб. і доп. М. Металургія, 1986. 544 с.
стр. 257 - 259.
Web-сайт "Термист" (termist.com)
Термомеханічне зміцнення арматурного прокату
Відсутність посилання на використаний матеріал є порушенням заповіді "Не вкради"