筒体锻件的淬火过程
2019-01-18 16:25
admin
筒体锻件淬火的一个重要特点是内外壁同时冷却。筒体锻件内外介质流动状态不同,使内壁传热低于外壁，加之筒体横截面的扇形特点，使内壁的单元体积与热交换表面面积之比总是大于外壁,即使内外壁的传热系数接近，内壁的冷却也要慢于外壁。为了获得快而均匀的冷却，对内壁的冷却更应重视。
在工件尺寸一定时，筒体锻件淬火的冷却过程主要决定于水的温度和流动状态。水槽的容积和循环水量是决定淬火水温升的两个重要参数，当前筒体淬火时温升在10℃以内，说明所用水槽的容积和循环水量是足够的。而内外冷却的差别显然是水的流动状态不同所致，如能进一步调节循环系统，改善内侧水的流动状态，内壁的冷却强度即可增大。
水的流动状态包含流速及流向两个内容。筒体锻件淬火时的冷却强度是筒体表面与水的热传导和对流传热的反映。水从筒体表面流过,形成紊流边界层，边界层的底层以导热传递热量，传热很弱；底层以外则靠对流传热，传热强烈。所以，底层厚度是决定淬火冷却强度的关键，而流速和流向又直接影响边界层底层厚度，就成为决定冷却强度的重要参数。当然，这是指流过壁面的水流的流速和流向_。因此，循环系统的设计应将水导向要冷却的表面，喷口大小、数量、分布、压力、与冷却面距离和角度都是要具体研究确定的参数。
筒体淬火冷却是表面传热和内部热传导两个过程综合作用的结果，提高表面的冷却强度,可以加快表层的冷速。不过，这种作用随壁厚增大和深入内部，受传导的限制而减小，内部冷速的提高是有限度的。
壁厚对冷却的影响很大，壁厚越薄，影响越大，壁厚增大10%，壁厚400mm的T/4处冷速由12.5降至10.5℃/min，而壁厚200mm冷速则由44.7降至37.6℃/min。所以淬火时应取最小壁厚，尤其是壁厚较薄的筒体，采用加大淬火壁厚的措施时要充分考虑到对冷速的影响。
