Stabilirea tehnologiei de tratamente termice

Stabilirea tehnologiei de tratamente termice

1. Calculul duratei de incalzire si al vitezei de incalzire

Transmiterea calduri de la mediu la suprafata produsului metalic in mod complex prin radiatie si convectie, fiecare din cele doua mecanisme fiind preponderent la anumite temperaturi:

radiatia la temperaturi peste 600 - 700⁰ C

convectia la temperaturi sub 600⁰ C.

Tinand seama de importanta preveniri formarii in timpul incalziri si al racirii a unor tensiuni interne periculoase, calculul se face distinct pentru doua categorii de produse: subtiri si groase.

Criteriul dupa care se face aceste distinctii se numeste Criteriul Biot (Bi) sau transmisivitatea relativa.

2. Calculul duratei de mentinere

Cum tipul cuptorului si temperatura maxima pe care o poate dezvolta cat si spatiul disponibil din camera lui le-am stabilit, ramane sa stabilim timpul in care piesa introdusa in cuptor ajunge la temperatura dorita.

Timpul de mentinere al piesei la aceasta temperatura, format din doua componente, timpul in care se egalizeaza temperatura pe sectiunea piesei     intr-un mod convenabil plus timpul necesar austenitizarii complete ce-l putem aprecia ca fiind grosimea piesei plus timpul necesar transformarilor structurale in cazul otelului OLC 45 = 5 min.

Timpul de racire se poate calcula similar cu cel de incalzire, tinandu-se cont si de mediul de racire ales.

Calirea

temperatura initiala a produsului ti = 20⁰ C;

temperatura finala a produsului            tf = 850⁰ C;

- dimensiunile produsului Ø25 x 136;

temperatura mediului (cuptorului) tm = 860⁰ C;

Fig,11 Modul de asezare a produselor

Constante fizice la 850⁰ C:

α = 120 W/m ²k;

α = coeficientul superficial de transmitere a calduri;

c = 606 j/kg⁰ C;

c = caldura specifica;

λ = 25,5 W/m⁰ C;

λ = conductivitatea termica;

= 7850 kg/m²;

= masa specifica;

unde:

= jumatate din diametrul produsului;

produsul este subtire.

masa piesei:

m = 0,137[kg]

, unde:

= durata de incalzire [sec];

S = suprafata efectiva prin care are loc transmiterea calduri;

t_i = temperatura initiala a produsului;

t_f = temperatura finala a produsului.

S = 0,019 m²

Timpul de mentinere = 35[min]

Revenirea

Sarja este alcatuita in acelasi mod:

- temperatura finala a produsului          t_f = 600 ⁰C

- temperatura cuptorului                        t_m =610 ⁰C

- constante fizice la 600 ⁰C

Timpul de mentinere = 35 min