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鍛造鍛件時熱傳遞的基礎知識

熱傳遞是物體相互之間或同一物體內部熱能的傳遞。溫度差是熱傳遞的必要條件。物體間或物體內部各部分之間只要存在著溫度差，就必然會產生熱試的傳遞。

熱處理操作中的加熱、保溫和冷卻的過程，都是熱量傳遞的過程。為了準確地控制加熱和冷卻的速度，控制保溫時間及減少在此過程中的熱量損失，有必要學習傳熱學基礎知識。

熱傳遞是一種復雜的物理現象。熱傳遞的基本方式有三種：傳導、對流和輻射。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛件鍛后控溫冷卻方式有哪些？

非調質鋼零件，鍛后冷卻方式直接影響產品性能。在實際試驗過程中，通常采用自然空冷、箱內緩冷和控制冷卻等幾種冷卻方式。比較不同方式下零件的金相組織和力學性能發現，在自然空冷這種快冷方式冷卻條件下，由于相變前冷卻速度較快，表層組織中鐵素體數量較少，鐵素體網較細，這對改善零件的高頻淬火以及力學性能是有益的；但為消除鍛件的內應力，減少零件加工過程中的變形，冷卻速度又不宜太快。所以非調質鋼零件鍛后較為合理的冷卻方式應該是：

1.在相變前采用快速冷卻，冷卻速度每分鐘可控制在40℃~80℃，以獲得較細小的鐵素體晶粒。

2.在相變過程和相變完成后采用綏慢冷卻，以消除鍛件內部的殘余應力，同時也可消除或減少硬度不均，使硬度均勻化，便于冷加工，這是非調質鋼在鍛造生產過程中，控制鍛后冷卻所要達到的目的和效果。

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山西鍛件廠的余熱利用有什么意義？

機械零件大量采用碳素結構鋼和低合金結構鋼，其鍛件被常用的熱處理工藝為正火、等溫正火、退火和調質。

調質能耗：采用連續式電阻爐，淬火溫度840℃~860℃,每kg鍛件實際耗電約為0.6kWh.采用連續式電阻同火爐，回火溫度550℃~650℃,每kg鍛件實際耗電約0.4kWh。

正火能耗：采用連續式電阻爐，正火溫度930℃~960℃，每kg鍛件實際耗電為0.5kWh。

等溫正火能耗：采用連續式電阻等溫正火爐，加熱溫度為920℃~940℃，快速冷卻，等溫溫度600℃~650℃,每kg鍛件實際能耗約為0.8kWh。 

以上數據是統計連續式電阻爐全年的實際平均值，例如實際測量連續式鑄鏈電阻淬火爐24h生產的單位電耗約0.5kWh/kg,但是，由于在全年生產過程中，故障停爐等各種原因反復升溫，其每千克鍛件實際耗電為0.6kWh。

以上數據僅供參考，因為鍛件熱處理能耗大小由爐型、裝載方式、鋼種和生產方式決定，其中周期加熱爐比連續加熱爐能耗大，例如連續式網帶電阻爐或連續式鑄鏈電阻爐能耗損失較小，而臺車式電阻爐能耗損失就較大。

由以上分析可知，鍛件在熱處理過程中要消耗很多能源，因此國外工業發達國家均高度重視鍛件的余熱利用，大量采用鍛件余熱熱處理工藝，國內使用也較多，但尚不普及。

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