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电热合金采用热加工与冷加工存在哪些问题

电热合金无论是圆截面的丝材,还是扁截面的带材,均采用冷拉或冷轧技术进行成品生产。冷加工产生的加工硬化使材料塑性下降,强度升高。为了改善冷轧带和冷拉丝的塑性,通常有两种方式进行热处理,一种是采用井式炉、箱式炉等以电炉丝为加热热源,炉体设有炉胆,将经冷加工的电热合金材料装在料架上,然后放入炉中,经辐射传热、对流传热,对盘状电热合金材料进行加热,达到再结晶温度以上,保温一段时间后水冷,实现材料再结晶退火。另一种方式是采用有气体保护的管式电阻炉,采用收线和放线设备,将经冷加工后的电热合金材料以一定的速度,通过带有气体保护的处于再结晶温度以上的炉管,实现再结晶退火。这种炉型也是以电炉丝为热源,通过辐射传热、传导传热使得炉管内达到足够的温度。

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目前,传统的以电热合金为热源的热处理方式存下以下几个方面的问题:

一、电热合金热量需要经过空气、保护气体介质、炉胆或炉管进行传递,传热距离较大,热阻较高,使得受热合金材料的升温速度很慢。一方面造成工作效率低下,另一方面在再结晶温度以下停留时间长,使得冷加工电热合金材料发生回复,冷加工留下的畸变能下降,造成材料达到再结晶温度以上时,再结晶动力下降,为提高再结晶效果,需要提高热处理温度或延长热处理时间,从而增加了能耗和影响热处理效果。

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二、由于是自加热炉向热处理对象传递热量,盘状的冷加材料截面越小,绕盘越密实,越难以保证内外温度均匀。盘外与盘内存在较大的温度梯度,需要在炉子上增加对流传热设备,一方面会使设备更加复杂化,另一方面,即使采用对流传热和延长保温时间来保证最终温度均匀,实际上盘状的电热材料的内圈和外圈的丝在高温区所停留的时间也不可能一样,造成氧化程度不一致,产生了不一样的颜色和性能,影响产品质量一致性。

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三、电热合金圆周面上,总是有一半面积是对着热处理对象进行传热,而另一半面积的电热合金丝是背对着热处理对象。背对着热处理对象的一半面积区域,其对外传递的热量是浪费的,能量损失较大,造成能源浪费。对于电炉丝而言,传热受阻的一面表面温度较高,降低了电炉丝寿命。


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