硝盐浴淬火时模具热处理常用的工艺方法之一,小件的淬火由于对大容量的浴槽温升影响不大,一般不需要考虑硝盐浴的容量和温升。对于大中型工件,就需要计算淬火时的硝盐浴的温升量。在实际生产中可以采用下列公式进行预测温升。在实际计算时可以忽略硝盐散热的热量损失因素,时间按照达到热量平衡考虑。
Q=c×m×(T1—T)
式中 Q——热量,KJ;
C——比热容,KJ/(kg·℃);
m——质量,kg;
T1——起始温度,℃;
T——淬火时达到平衡的温度,℃。
例如,硝盐槽体积φ1000mm×1500mm,硝盐浴的工作温度为160℃。淬火工件H13,加热温度1020℃,工件质量470kg,现在采用硝盐浴淬火,计算硝盐浴的温升方法如下。
查阅资料可知,硝盐浴的工作状态密度是1.82kg/dm3,硝盐浴的比热容co是1.55KJ(kg·℃),工件的比热容C2是0.657KJ/(kg·℃)。
已知,硝盐浴的温度T10=160℃,工件的温度T12=1020℃,工件质量m2=470kg。
硝盐的质量:
mo=(10/2)2×15×3.14×1.85
=2178.375kg
硝盐浴的吸收热量:
Q0=c0×m0×(T10—T2)
=1.55×2178.375×(T—160)
=3376.481T—504237
工件的释放热量:
Q2=c2×m2×(T12—T)
=0.657×470×(1020—T)
=314965.8—308.79T
达到热量平衡时,Q0=Q2。即:
3376.481T—504237=314965.8—308.79T
T=222.3℃
硝盐浴淬火时的温升:T—T10=222.3—160=62.3℃
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