在中山的熱處理加工行業中,過熱現象是一個需要重點關注的問題,它可能會對材料的性能、質量以及后續加工產生不良影響。了解導致過熱現象發生的因素,對于優化熱處理工藝、提高產品質量至關重要。下面將詳細介紹中(zhong)山熱處(chu)理加工發生過熱現象的三大因素。
一、設備因素
(一)加熱(re)設備故(gu)障
加(jia)熱元(yuan)件老(lao)化(hua):熱處理加(jia)工(gong)中常(chang)用(yong)的加(jia)熱設(she)備(bei),如電阻爐等,其加(jia)熱元(yuan)件在長期(qi)使用(yong)過(guo)程中會逐漸老(lao)化(hua)。老(lao)化(hua)后的加(jia)熱元(yuan)件電阻值可能發生變化(hua),導(dao)致加(jia)熱功率不(bu)穩定(ding)。例如,電阻絲可能會出現局部(bu)斷裂(lie)或電阻增大的情(qing)況,使得(de)該(gai)部(bu)位(wei)溫度異常(chang)升(sheng)高,從而造成工(gong)件局部(bu)過(guo)熱。
溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)感器(qi)失靈:溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)感器(qi)是(shi)控制(zhi)熱處理爐(lu)(lu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的關鍵部件(jian)。如(ru)果溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)感器(qi)出(chu)現故障,如(ru)測量不準確(que)或無法正常反(fan)饋溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)信號,那么控制(zhi)系(xi)統就無法根(gen)據實際溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)進行準確(que)調(diao)節。當傳(chuan)感器(qi)顯(xian)示的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低于實際溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時,控制(zhi)系(xi)統可能會(hui)繼續加大加熱功率,導(dao)致(zhi)爐(lu)(lu)內(nei)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)過高,引(yin)發工件(jian)過熱現象(xiang)。
(二)爐體密封(feng)不良
爐(lu)(lu)門密(mi)(mi)封不(bu)(bu)嚴:熱處(chu)理爐(lu)(lu)的爐(lu)(lu)門密(mi)(mi)封性能對于維(wei)持(chi)(chi)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)溫(wen)度(du)穩定至關(guan)重(zhong)要(yao)。如果爐(lu)(lu)門密(mi)(mi)封不(bu)(bu)嚴,外界(jie)冷(leng)空氣會(hui)進入爐(lu)(lu)內(nei)(nei),導致(zhi)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)溫(wen)度(du)波動(dong)。為了維(wei)持(chi)(chi)設定的溫(wen)度(du),控(kong)制系統會(hui)不(bu)(bu)斷加大加熱功率,這(zhe)可能會(hui)使爐(lu)(lu)內(nei)(nei)某些區域溫(wen)度(du)過高,特(te)別是(shi)靠近(jin)爐(lu)(lu)門附近(jin)的工件,容易(yi)出現過熱情況。
爐(lu)體(ti)破損:爐(lu)體(ti)在使用(yong)過程中可(ke)能會因為碰(peng)撞、腐(fu)蝕等原因出現破損。破損處(chu)會導(dao)致熱量散失(shi),同時也會使外(wai)界空氣進入爐(lu)內(nei),影(ying)響爐(lu)內(nei)溫度(du)的均(jun)勻性和穩(wen)定性。控(kong)制系統為了(le)補償熱量散失(shi),會加(jia)大加(jia)熱功率(lv),從而增加(jia)了(le)工件過熱的風險。
二、工藝因(yin)素(su)
(一(yi))加(jia)熱速度(du)過快(kuai)
材料內部應(ying)力集(ji)中:在熱(re)(re)處理過(guo)(guo)程中,如果加熱(re)(re)速度(du)過(guo)(guo)快,材料內部會(hui)因溫度(du)梯度(du)過(guo)(guo)大而產(chan)生較(jiao)大的(de)熱(re)(re)應(ying)力。這種熱(re)(re)應(ying)力可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致材料內部組織的(de)不均(jun)(jun)勻(yun)變(bian)化,例如晶粒生長過(guo)(guo)快、局部相(xiang)變(bian)不均(jun)(jun)勻(yun)等(deng)。同時,過(guo)(guo)快的(de)加熱(re)(re)速度(du)也會(hui)使材料表面和內部的(de)溫度(du)差異(yi)增大,表面溫度(du)可(ke)能(neng)迅速升(sheng)高(gao),超(chao)過(guo)(guo)正常(chang)工(gong)藝要求的(de)溫度(du),從而引發過(guo)(guo)熱(re)(re)現象。
影響材料性能:對(dui)于(yu)一些合(he)金(jin)材料,過(guo)快的加熱速度可能會(hui)破(po)壞其內(nei)部的合(he)金(jin)元素分布,導致材料的性能下降。例(li)如,某些鋼在(zai)快速加熱時(shi),碳化(hua)物可能來(lai)不(bu)及充分溶解,會(hui)在(zai)材料內(nei)部形成不(bu)均勻的分布,使材料在(zai)后續的冷卻(que)過(guo)程(cheng)中(zhong)出現異常(chang)組織(zhi),如過(guo)熱組織(zhi)等。
(二)保溫時間(jian)過長
晶粒粗大:在熱(re)處(chu)理的保溫階段(duan),如果保溫時(shi)間(jian)過長,材(cai)(cai)料(liao)內部的晶粒會(hui)有(you)足夠的時(shi)間(jian)生(sheng)長。晶粒過度生(sheng)長會(hui)形(xing)成粗大的晶粒組(zu)織,這(zhe)種組(zu)織會(hui)使(shi)材(cai)(cai)料(liao)的強度和韌(ren)性(xing)降(jiang)低(di)。同時(shi),過長的保溫時(shi)間(jian)也會(hui)導致(zhi)材(cai)(cai)料(liao)表(biao)面的氧化和脫碳現象(xiang)加劇,表(biao)面溫度可能會(hui)因(yin)為長時(shi)間(jian)的加熱(re)而過高,出現過熱(re)現象(xiang)。
元(yuan)(yuan)素擴散不均勻:對于含(han)有多(duo)種合金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素的(de)材(cai)(cai)料,過長的(de)保溫時間可能(neng)(neng)會(hui)使(shi)合金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素在(zai)材(cai)(cai)料內(nei)部擴散不均勻。某些(xie)區域可能(neng)(neng)會(hui)因為合金(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素的(de)富集或(huo)貧化而(er)出(chu)現性(xing)能(neng)(neng)異(yi)常,同(tong)時也會(hui)增加材(cai)(cai)料表面過熱的(de)可能(neng)(neng)性(xing)。
三、操作因素(su)
(一)裝爐量不(bu)合理(li)
工(gong)件(jian)堆積:在(zai)熱處理加工(gong)中,如果裝爐(lu)量過大,工(gong)件(jian)之間會(hui)相互堆積,導致熱量傳遞不均勻(yun)。堆積部位的工(gong)件(jian)由于散熱困難,溫(wen)度(du)可能會(hui)過高,而(er)其他(ta)部位的工(gong)件(jian)溫(wen)度(du)可能相對較低(di)。這(zhe)種溫(wen)度(du)的不均勻(yun)分(fen)布(bu)容易使部分(fen)工(gong)件(jian)出現(xian)過熱現(xian)象,同時也會(hui)影響整個(ge)爐(lu)內溫(wen)度(du)的均勻(yun)性。
工件擺放不當:工件在爐內的(de)擺放方式也(ye)會影響熱(re)(re)量(liang)的(de)傳遞(di)和溫度的(de)均勻性(xing)。如果工件擺放過(guo)于密集或沒有(you)按照規定(ding)的(de)方式擺放,可(ke)能會導致某些工件受(shou)熱(re)(re)過(guo)多(duo),而其他工件受(shou)熱(re)(re)不足。例如,將大型(xing)工件和小型(xing)工件混放在一起,小型(xing)工件可(ke)能會因為靠近加熱(re)(re)源而溫度過(guo)高(gao),出現(xian)過(guo)熱(re)(re)情況。
(二)操(cao)作人員失誤
參數(shu)設(she)置錯(cuo)誤:操作(zuo)人員在設(she)置熱處理(li)工(gong)藝參數(shu)時(shi),如(ru)果因為(wei)疏忽或經驗不足而設(she)置錯(cuo)誤,如(ru)加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)、加(jia)熱速度(du)(du)、保(bao)溫(wen)時(shi)間等參數(shu)不準(zhun)確,就很容易導致工(gong)件過(guo)熱。例(li)如(ru),將加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)設(she)置得過(guo)高,或者保(bao)溫(wen)時(shi)間設(she)置得過(guo)長,都會(hui)使工(gong)件在熱處理(li)過(guo)程中溫(wen)度(du)(du)超過(guo)正常(chang)范圍,出現(xian)過(guo)熱現(xian)象。
監控不及時:在熱(re)(re)處(chu)理過(guo)程中,操作(zuo)人員(yuan)需要對爐(lu)內溫(wen)度、工件(jian)狀態等進行(xing)實(shi)時監控。如果操作(zuo)人員(yuan)沒有及時關注溫(wen)度變(bian)化或(huo)工件(jian)情(qing)(qing)況(kuang),當出現溫(wen)度異常升高或(huo)其他異常情(qing)(qing)況(kuang)時,不能及時采取措施進行(xing)調整(zheng),就會導致工件(jian)過(guo)熱(re)(re)現象的發生(sheng)。
中山熱處理加工發生過熱現象主要受設備因素、工藝因素和操作因素這三大方面的影響。為了避免過熱現象的發生,需要加強對設備的維護和管理,優化熱處理工藝,提高操作人員的技能和責任心,從而確保熱處理加工的質量和穩定性。 //nii-tech.cn/