6.金属加热工艺 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 导热系数 钢的有关性质　　平均比热容　　　　　　　热物理性质 热扩散率（导温系数） 弹性模量及泊松比　　　　机械性质 　　　　　　　　　　　　　　　钢的加热温度 　　　　　　　　　　　　　　　钢的加热均匀性（断面允许温差）　 钢的加热工艺（加热制度）　 钢的加热速度 　　　　　　　　　　　　　　　钢的加热时间 炉温制度 　　　　　　　　　　钢的过热 　　　　　　　　　　钢的过烧 钢的加热缺陷　　 温度应力 钢的氧化 钢的脱碳 钢的有关性质：定义和规律 λ：λ=f ( T, 化学成分，显微组织，热加工情况) 合金化程度 ↑ λ↓ 碳钢：T＜800℃，T↑λ↓ T＞800℃，趋于一致 合金钢：λ变化不大   Ｃ：Ｃ＝=f ( T, 化学成分，显微组织) 化学成分影响不大 Ｔ↑　Ｃ略有增加 在相变温度范围　Ｃ变化较大  ａ：ａ＝f ( T, 化学成分，显微组织，热加工情况)   a=4—6×10-6m2/s Ｅ：  ν＝0.3(0.28---0.45) 钢的加热工艺参数之一：加热温度 加热温度：钢加热完毕时的表面温度。 加热温度＝ｆ（压力加工方式，钢的性质） 塑性↑　变形抗力↓　　　　热加工温度　　　　炉内加热温度   钢的加热工艺参数之二：断面允许温差　△ｔｚ 理想情况　△ｔｚ＝０ 实际情况　△ｔｚ／ｓ＝100—300℃／ｍ 注：①　钢的可塑性↑　△ｔｚ　↑（低碳钢；高碳钢，合金钢） △ｔｚ受压力加工方式的影响 生产中由控制加热、均热时间来使满足△ｔｚ要求 其它温差：阴阳面，黑印 钢的加热工艺参数之三：加热速度 定义：金属表面升温速度（℃／ｈ） 加热单位厚度金属所需要的时间（min/cm） 单位时间加热金属的厚度（cm/min） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 加热速度＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　薄材 ｆ（炉子的加热能力，金属本身允许的内部温差） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　厚材 钢的加热工艺参数之四：加热时间 加热时间确定办法　　理论计算法 经验公式法　τ＝ｆ（炉型，钢种，摆放方式） 钢的加热缺陷之一：过热 钢加热温度过高、时间长，钢中晶粒过分长大，塑性降低，导致热加工后钢表面出现裂纹的现象。 钢的加热缺陷之二：过烧 钢加热温度过高、时间长，钢中晶界发生熔化而后遭到氧化，晶粒间失去塑性，导致热加工后钢表面出现严重裂纹甚至断裂成数块的现象。 注：热脆区的回避 钢的加热缺陷之三：温度应力现象 温度差　　热膨胀差　　　内应力　　　　温度应力　　　　　 破裂　　　　　　　　　　 （温度应力＞强度极限） 温度水平 热膨胀量 受力类型   表面 内部 表面 内部 表面 内部  加热 较高 较低 较大 较小 压缩应力 张应力  冷却 较低 较高 较低 较高 张应力 压缩应力  注：温度应力加热区 残余应力 温度应力的分析： 钢的加热缺陷之四：氧化 氧化产物：Ｆe2O3, Fe3O4, FeO 氧化产物的不良影响：　　对生产过程 　　　　　　　　　　　　对钢的质量 　　　　　　　　　　　　对耐火材料 氧化产物＝ｆ（Ｔ，τ，炉气成分，钢的化学成分，其它因素） 措施：Ｔ，τ控制法 炉气中氧气减少法 隔离法 钢的加热缺陷之五：脱碳 脱碳的不良影响：降低钢材的表面性能和热处理后的机械性能。 脱碳＝ｆ（Ｔ，τ，炉气成分，钢的化学成分，其它因素） 措施：①加热温度控制，“低温轧制” ②控制气氛和加热速度 ③待扎处理