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長沙感應淬火對液态淬火介質中冷卻的四階段理論有新看法

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長沙感應淬火對液态淬火介質中冷卻的四階段理論有新看法

發布日期:2017-09-30 作者: 點擊:

在水性介質中淬火,有時會聽到爆破動靜。為了尋覓發生這種動靜的原因,本文從理論剖析和實驗觀測兩方面研讨了:1.完好蒸汽膜保持穩定的條件,2.蒸汽膜階段的完畢進程。長沙感應淬火對液态淬火介質中冷卻的四階段理論有新看法。
  初期的剖析以為:
  1.在完好蒸汽膜階段,蒸汽膜把液态介質和工件外表分離隔。在多種影響要素中,汽-液界面能的凹凸對蒸汽膜的厚度和蒸汽膜階段的長短有重要的影響。工件外表溫度下降,蒸汽膜的厚度是逐漸減薄的。
  2.即便是均勻的球體,完好蒸汽膜的破裂,也不應當是在蒸汽膜厚度均勻減薄近零時才一起發作。因為不可避免的擾動,在完好蒸汽膜階段,蒸汽膜的厚度一直處在崎岖變化之中。當氣膜厚度下降到必定的程度時,在某個崎岖較大的部位,液态介質可能與工件外表觸摸。如果觸摸部位不被立刻汽化,且液态介質對該外表又有較好的潤濕性,則該觸摸區就會向固體外表擴展。本文把能夠成功擴展的上述觸摸點稱為超前觸摸點。擴展速度決定于相關的三個外表能(汽-液,汽-固,液-固)的巨細聯系。對球形工件,我們推測:當擴展速度非常快時,外表蒸汽膜中的氣相介質可能被推成偏向一側的大氣泡。該大氣泡因深入溫度較低的液層而被迅速冷凝。這就在原來氣泡所在方位形成了一個有必定真空度的真空球。周圍的液體在添補該真空球時發作沖撞而發生爆破動靜。
  開端時,實驗觀測的目的隻有兩個:1.找出一個能使蒸汽膜厚度發作崎岖的擾動現實,用以證明發生超前觸摸點的可能性。2.攝像觀測上述推測中說的真空球的形成和爆破進程。
  主要以不同巨細的均勻球體為試樣。采用清水、基礎油、快速油、PAG淬火液以及勻速冷卻液為實驗介質。
  實驗發現和知道:
  1.觀測到一種擾動現象,并對其進行了剖析研讨。
  2.除部分聽到爆破動靜的試樣外,其它的實驗中都觀測到上述超前觸摸點現象。超前觸摸點的呈現方位有很大的随機偶然性。在均勻的球體上,呈現一個超前觸摸點後,很難再呈現第二個。蒸汽膜階段的完畢從超前觸摸點開端,逐漸擴展到整個球體外表。超前觸摸點呈現的方位不同,随後的擴展途徑也不同。
  3.當觸摸區的擴展速度比較慢時,蒸汽膜籠罩區與已經進入歡騰冷卻階段的區域共同存在的時間比較長。而後,球體外表隻存在單一的歡騰冷卻方法的冷卻時間相對較短。
  4.在發作爆破的試樣上,能夠觀測到相似于爆破的現象和聽到爆破動靜。在發作爆破之後的一段時間内,球體外表上既存在通常意義上的歡騰冷卻區,也一起存在比較穩定的柱狀蒸汽泡的冷卻區。本文以為,這是歡騰冷卻和蒸汽膜冷卻方法共存的冷卻時期。
  5.在所做的試樣中,沒有觀測記錄到前述真空球的發生進程。因為隻在極快速擴展的試樣上聽到爆破動靜,本文這樣解說其發生原因:因為擴展在極的時間内完結,在水-固交界線上,水觸摸高溫固态外表時發出的一連串的氣泡爆裂聲被人耳聽成了一次爆破動靜。
  當前,在液态淬火介質中做淬火冷卻,通用的是“蒸汽膜階段、歡騰階段和對流階段”的三階段理論。在本實驗中呈現的很多現象是三階段理論不能解說的。
  剖析上述現象,并結合多年來研讨和使用液态淬火介質的經曆,本文提出了工件在液态淬火介質中冷卻的四階段理論。四階段為:蒸汽膜階段、中心階段、歡騰階段和對流階段。中心階段是蒸汽膜冷卻區和歡騰冷卻區共存的冷卻階段。中心階段從呈現超前觸摸點開端,到工件上同一有用厚度部位悉數進入歡騰冷卻階段為止。本文預測,因為超前觸摸點的呈現方位有很大的随機偶然性,會使工件在中心階段的冷卻成果具有相當大随機波動範圍。液體淬火介質的特性溫度問題,就發生于這個中心階段的特性。
  研讨和使用上述四階段理論能夠:1.更好地解說冷卻特性曲線上呈現的多種差異和變化。2.輔導熱處理工作者更好地選擇和使用液态淬火介質。3.為計算機模拟工件冷卻進程提供提高計算準确度的改善方向。

相關标簽:長沙感應淬火

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