加热速度的概念
加热速度主要由被加热工件在单位时间内、单位面积上所接受的热能来决定。根据材料的成分、工件的尺寸以及热处理工艺要求的不同,对加热速度也有不同的规定。
由奥氏体等温形成动力学曲线得知,钢在加热时加热速度越快,Ac1、Ac3、Accm等临界点的温度提高越多,奥氏体形成的各个阶段均移向较高的温度,完成奥氏体化的时间也相应缩短。加热速度升高还使奥氏体形成时的起始晶粒显著细化,对于改善和提高材料的机械性能将产生有益的影响。特别是快速加热使奥氏体晶粒超细化并随之淬火,可以使工件具有高的表面硬度、强度、耐磨性,而且塑性和韧性也较高。此外,快速加热还具有表面质量好、不易氧化脱碳、大量节约能源、提高生产率等优点。从上述技术和经济效果考虑,希望采用尽可能快的速度加热。
但是,随着加热速度的提高,工件截面的温差增加,增大了由体积变化的不同期而产生的热应力。对于导热性差、原材料塑性又低、截面很大的高合金钢或大型铸锻件,如果热应力超过材料的弹性极限,将发生变形或扭曲;当超过材料的断裂强度时,甚至产生开裂。