Охлаждения необходимая

Расчет количества теплоты, отданной (воспринятой) пластиной в процессе охлаждения (нагревания) за промежуток времени от т= = 0 до т, практически сводится к вычислению средней безразмерной температуры в момент т, т. е. может быть вычислено по формуле

()l/ch-~ скорость его охлаждения (нагревания).

Из уравнения (3-24) следует, что в условиях охлаждения (нагревания) пластины для любого момента времени при заданных граничных условиях поле температуры имеет .вид симметричной кривой с максимумом на оси пластины (Х=0). Для каждого последующего момен-та времени будет своя кривая, монотонно убывающая к поверхностям пластины. При этом для любого момента времени касательные к кривым в точках Х= ± 1 проходят через две направляющие точки +А и — А — расположенные на расстоянии ±^о от поверхности пластины, *0=l/Bi (рис. 3-6).

3. Число Bi находится в пределах 0,l^Bi<100. В рассматриваемом случае цп есть функция Bi, т. е. зависит от толщины пластины. Температурные кривые для любого момента времени будут выглядеть, как показано на рис. 3-9. В этом случае интенсивность процесса охлаждения (нагревания) определяется как внутренним, так и внешним термическими сопротивлениями.

Количество теплоты Qn, Дж, которое отдает или воспринимает пластина с обеих сторон за время от т=0 до т=оо, должно равняться изменению внутренней энергии пластины за период полного ее охлаждения (нагревания):

3-9. ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ (НАГРЕВАНИЯ)

3-10. РЕГУЛЯРНЫЙ РЕЖИМ ОХЛАЖДЕНИЯ (НАГРЕВАНИЯ) ТЕЛ

температуры внутри тела зависит от вида начального распределения температуры, называют неупорядоченной стадией процесса охлаждения (нагревания). Благодаря неравенству (3-85) с.увеличением времени t последующие члены ряда (3-86) будут быстро убывать, т. е. ряд становится быстросходящимся.

Итак, регулярный режим охлаждения (нагревания) тел характеризуется тем, что изменение температурного поля во времени описывается простой экспонентой и относительная скорость охлаждения т для

3-9. Зависимость процесса охлаждения (нагревания) от формы и размеров тела . . . . . . ... . ......... 100

3-10. Регулярный режим охлаждения (нагревания) тел...... 101

Минимальная скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до мартенситного превращения, называется критической скоростью закалки. Чтобы закалить сталь, ее следует охлаждать со скоростью не меньшей, чем критическая. Чем

вводится вместо железа). При содержании 4% Мо оптимальная скорость охлаждения, необходимая для получения высоких значений ц,„ и ц,тах, зависит от содержания никеля (рис. 115). Каждый сплав нагревали до 1150° С, затем охлаждали с различными скоростями до 500— 300° С и измеряли магнитные свойства. Технологически наиболее удобная скорость охлаждения (—30°/мин) обеспечивает наилучшие магнитные у град/мин

Кроме мартенсита в структуре закалённой стали может оставаться некоторое количество остаточного аустенита. Наиболее распространённой средой охлаждения при закалке является вода (для стали с критической скоростью закалки больше 100° в секунду). Скорость охлаждения, необходимая для достижения мар-тенситной точки, зависит и от состава стали. Увеличение содержания углерода (до 0,9%) или добавка легирующих элементов (большинства из них) уменьшает критическую скорость охлаждения, почему сталь может закаливаться в масле (при критической скорости меньшей, чем 50° в секунду). Некоторые марки стали приобретают мартенситную структуру при охлаждений на воздухе (скорость меньше 5° в секунду) и даже при медленном охлаждении в печи (если критическая скорость меньше 1° в секунду).

Изменение направления кривой в точке х указывает на начало затвердевания, тогда как конец затвердевания лежит вблизи изгиба в точке х'. Сравнительно крутое падение кривой ниже точки х' является результатом того, что во время остановки скорость охлаждения печи бъига больше, чем скорость охлаждения сплава. Поскольку первые выделившиеся кристаллы твердой фазы имеют состав у, а последние — у', затвердевание может происходить в истинно равновесных условиях только в том случае, если скорость охлаждения настолько мала, что возможно выравнивание состава вследствие диффузии в твердом состоянии и достигается равновесие во всем интервале температур от у до у'. В большинстве случаев скорость охлаждения, необходимая для истинного равновесия, слишком мала для практических целей. В действительности эксперимент показывает, что изгиб в точке х' на кривой охлаждения (рис. 65, б) будет ниже, чем точка х1 на диаграмме равновесия (рис. 65, а). Отсюда следует, что хотя при благоприятных экспериментальных условиях по началу остановки на кривой охлаждения можно определить истинную точку ликвидуса, конец остановки даст слишком низкую температуру для точки на

Изменение направления кривой в точке х указывает на начало затвердевания, тогда как конец затвердевания лежит вблизи изгиба в точке х'. Сравнительно крутое падение кривой ниже точки х' является результатом того, что во время остановки скорость охлаждения печи бъига больше, чем скорость охлаждения сплава. Поскольку первые выделившиеся кристаллы твердой фазы имеют состав у, а последние — у', затвердевание может происходить в истинно равновесных условиях только в том случае, если скорость охлаждения настолько мала, что возможно выравнивание состава вследствие диффузии в твердом состоянии и достигается равновесие во всем интервале температур от у до у'. В большинстве случаев скорость охлаждения, необходимая для истинного равновесия, слишком мала для практических целей. В действительности эксперимент показывает, что изгиб в точке х' на кривой охлаждения (рис. 65, б) будет ниже, чем точка х1 на диаграмме равновесия (рис. 65, а). Отсюда следует, что хотя при благоприятных экспериментальных условиях по началу остановки на кривой охлаждения можно определить истинную точку ликвидуса, конец остановки даст слишком низкую температуру для точки на

Минимальная скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до мартенситного превращения, называется критической скоростью закалки. Чтобы закалить сталь, ее следует охлаждать со скоростью не меньшей, чем критическая. Чем

Охлаждение при закалке. Скорость охлаждения оказывает решающее влияние на результаты закалки. Для каждой стали существует так называемая критическая скорость закалки, под которой понимается наименьшая скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до температуры мартенситиого превращения. Чем ниже критическая скорость закалки, тем легче закалить сталь.

При закалке для достижения максимальной твердости стремятся получать мартенситную структуру. Минимальная скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до мар-тенситного превращения, называется критической скоростью закалки. Скорость охлаждения определяется видом охлаждающей среды. Критическая скорость закалки определяется по диаграмме изотермического распада аустенита (рис. 8.12), из которой следует, что быстрое охлаждение необходимо в области наименьшей устойчивости аустенита (500-650 °С) с тем, чтобы предотвратить его превращение в ферритно-цементитную смесь.