f. Các hình thức nhiệt luyện
4.4. Tính toán thông số nhiệt luyện đối với mũi khoan kim loạ
Vật liệu: Thép gió 90W18Cr4V2Mo Kích thước: D=10mm, L=160mm Thể tích: 10138.320 mm3
Khối lượng: 0.0825 kg
Diện tích bề mặt: S=5248 mm2
Xác định chi tiết nung là vật dày hay vật mỏng theo công thức:
Bio =
Trong đó:
• α - hệ số tỏa nhiệt (kcal/m2.h.độ)
• S - chiều dày hay đường kính chi tiết (mm)
• λ - hệ số dẫn nhiệt của kim loại (kcal/m.h.độ)
Khi Bio < 0,25 - chi tiết là vật mỏng; Bio > 0,50 - chi tiết là vật dày; 0,25 < Bio < 0,50 chuyển tiếp có thể chọn theo 2 cách tùy theo kích thước hình dáng của nó, nếu là chi tiết phức tạp thì chọn là vật mỏng, nếu chi tiết là đơn giản thì chọn là vật dày.
Trong đó: α = αbức xạ + αđối lưu = 0,03 x Cth x + 10 Với Cth = Với Cth =
1 = 0,5 là độ đen kim loại
2 = 0,7 là độ đen tường lò
Tôi
- Số chi tiết : 1000 chi tiết - Nhiệt độ làm việc:1250°C - Khối lượng mẽ nung:
mmẽ nung= mchi tiết× số chi tiết + mgá =1000×0.0825 + 63,74 = 146.34 (kg) - Diện tích hấp thụ của chi tiết:
Shấp thụ= Sxq×số chi tiết + Sxq gá = 5248×1000 + 2226630.348 =7474630 (mm2) - Diện tích hấp thụ của tường lò: Stl =1130973 (mm2)
- Môi trường tôi: Dầu
Cth ===1.01 Trong đó:
F1= Shấp thụ=7.47 (m2) là diện tích hấp thụ nhiệt của chi tiết: F2= Sbml=1.13 (m2) diện tích bề mặt của lò
α =0,03 x Cth x +10 =0.03 x 1.01 x +10 = 117.03 (Kcal/m2.h.độ)
Kiểm tra chỉ số Bio
Bio===0.05 <0.25 Trong đó:
• λ=23 (Kcal/m.h) hệ số dẫn nhiệt kim loại (theo phụ lục 6 [7] cho kim loại hợp kim cao)
• S = 10 mm: đường kính của chi tiết
• α là hệ số tỏa nhiệt
Tính thời gian nung nóng vật mỏng khi nhiệt độ lò không đổi
Chi tiết phức tạp, τ nung là:
• K - hệ số sắp xếp
• G - trọng lượng mẻ nung, kg
• F - diện tích bề mặt tiếp xúc nhiệt, m2
• α - hệ số tỏa nhiệt, kcal/m2.h.độ
• C - nhiệt dung riêng, kcal/kg.độ
• tlò - nhiệt độ của lò, °C
• tđ - nhiệt độ đầu của chi tiết, °C
• tc - nhiệt độ cuối chi tiết,°C
• 2,3 - hệ số chuyển đổi
Tính thời gian giữ nhiệt đối với chi tiết làm từ thép hợp kim cao
giữ = k1 x k2 x k3 0,4 x a + T
Trong đó:
• k1 : hệ số loại thép
• k2 : hệ số hình dạng
• k3 : hệ số sắp xếp
• a: chiều dày, đường kính chi tiết, mm
• T: thời gian tính thêm
Hình 4.5 Sơ đồ nhiệt luyện Thời gian nâng nhiệt từ 30oC lên 650 oC là:
A = =0.1015 giờ C = =0.063 giờ E = =0.086 giờ
Thời gian giữ nhiệt ở mốc 650 oC, 850 oC và 1250 oC là:
B=D=F= k1 x k2 x k3 0,4 x a + T = 1.0 x 0.8 x 4 x 0.4 x 10 + 0 = 13 phút Thời gian làm nguội:
Ram cao 3 lần:
- Số chi tiết : 1000 chi tiết - Nhiệt độ làm việc: 560°C - Khối lượng mẽ nung:
mmẽ nung= mchi tiết× số chi tiết + mgá =1000×0.0825 + 63,74 = 146.34 (kg) - Diện tích hấp thụ của chi tiết:
Shấp thụ= Sxq×số chi tiết + Sxq gá = 5248×1000 + 2226630.348 =7474630 (mm2) - Diện tích hấp thụ của tường lò: Stl =1130973 (mm2)
Cth ===1.01 Trong đó:
F1= Shấp thụ=7.47 (m2) là diện tích hấp thụ nhiệt của chi tiết: F2= Sbml=1.13 (m2) diện tích bề mặt của lò
α =0,03 x Cth x +10 =0.03 x 1.01 x +10 = 30.86 (Kcal/m2.h.độ)
Bio===0.013 <0.25 Trong đó:
• λ=23 (Kcal/m.h) hệ số dẫn nhiệt kim loại (theo phụ lục 6 [7] cho kim loại hợp kim cao)
• S = 10 mm: đường kính của chi tiết
• α hệ số tỏa nhiệt
Tính thời gian nung nóng vật mỏng khi nhiệt độ lò không đổi
Chi tiết phức tạp, τ nung là:
= = 0.36 giờ Thời gian giữ nhiệt:
H = τgn = 0.4×τnn=0.4 × 0.36×60 =8.64 phút Thời gian làm nguội:
Thời gian chuẩn bị : tcb= 10 phút Tổng thời gian cho một mẻ tôi là: