CN101532974B - 一种金属材料盐浴过程中相变热的测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属材料盐浴过程中相变热的测试方法，属于材料热处理领域。用于盐浴淬火金属材料等温相变热量的测试，该方法先绘制盐浴过程中金属材料温度-时间变化曲线，同时绘制盐浴过程中盐浴介质的温升-时间曲线，利用快速冷却后相变潜热的释放特性确定冷却曲线上的畸变特征点，根据冷却曲线畸变特征点确定金属材料相变开始、相变结束时间以及温降大小。根据整个盐浴过程中盐浴剂温升、盐浴剂的质量、盐浴剂热容来计算整个过程中金属材料和盐浴剂发生的热交换，根据金属材料的重量、热容、温降大小，计算金属材料携带的非相变热，两部分热量的差值就是金属材料相变热量。优点是通过实验方法测试了金属材料盐浴过程中相变热，简单易行，准确度较高。
Description
技术领域
本发明属于材料热处理领域，特别是提供了一种金属材料盐浴过程中相变热的测试方法，应用于盐浴淬火金属材料等温相变热量的测试，为热处理工艺制定提供依据。
背景技术
对于金属材料盐浴工艺，随着高温金属和盐浴剂的热交换，盐浴剂温度逐渐升高，为了控制盐浴剂的温度范围，要通过一定的冷却系统将材料的携带热量导出，冷却方式包括风冷、水冷等，而冷却系统的参数设置要求对金属材料的携带热量进行准确地计算，材料的携带热量包括相变热和非相变热，非相变热可以根据材料的热容、质量等参数计算，一直以来，相变热采用冷却过程中材料温升来进行估算，这样估算的相变热量小于实际的相变潜热的大小，造成盐浴淬火的冷却控制系统的参数选择上没有准确地依据。
发明内容
本发明提供了一种金属材料盐浴过程中相变热的测试方法，解决了估算的相变热量小于实际的相变潜热的大小，造成盐浴淬火的冷却控制系统的参数选择上没有准确依据的问题。
本发明的工艺步骤如下：
(1)将金属材料盐浴过程中温度变化绘制成温度-时间曲线；
(2)绘制盐浴过程中盐浴介质的温升-时间曲线；
(3)利用快速冷却后相变潜热的释放特性确定冷却曲线上的畸变特征点；
(4)冷却曲线畸变特征点确定金属材料相变开始、相变结束时间以及盐浴后的温降大小；
(5)根据整个盐浴过程中盐浴剂温升、盐浴剂的质量、盐浴剂热容来计算整个过程中金属材料和盐浴剂发生的热交换；
(6)根据金属材料的重量、热容、温降大小，计算金属材料携带的非相变热；
(7)整个过程中金属材料和盐浴剂发生的热交换量减去金属材料携带的非相变热得到金属材料相变热量。
本发明的优点是通过实验方法测试了金属材料盐浴过程中相变热，简单易行，准确度较高。为盐浴过程中的相变潜热计算提供依据，也为热处理工艺制定提供依据。
附图说明
图1为本发明的盐浴过程中温度变化绘制成温度-时间曲线图。
具体实施方式
将金属材料盐浴过程中温度变化绘制成温度-时间曲线，如图1所示，绘制盐浴过程中盐浴介质的温升-时间曲线，如图1所示，利用快速冷却后相变潜热的释放特性确定冷却曲线上的畸变点，如图1所示，冷却曲线畸变特征点确定金属材料相变开始t1、相变结束时间t2以及盐浴后的温降大小ΔT，根据整个盐浴过程中盐浴剂温升ΔT1、盐浴剂的质量、盐浴剂热容来计算整个过程中金属材料和盐浴剂发生的热交换ΔQ1＝m盐×ΔT1×C盐，根据金属材料的质量、热容、温降大小，计算金属材料携带的非相变热ΔQ2＝m金属×ΔT×C金属，金属材料等温相变热量为Q1-Q2。
Claims (1)
1.一种金属材料盐浴过程中相变热的测试方法，其特征在于，工艺步骤为：
(1)将金属材料盐浴过程中温度变化绘制成温度-时间曲线；
(2)绘制盐浴过程中盐浴介质的温升-时间曲线；
(3)利用快速冷却后相变潜热的释放特性确定冷却曲线上的畸变特征点；
(4)畸变特征点确定金属材料相变开始t1、相变结束时间t2以及盐浴后的温降大小ΔT；
(5)根据整个盐浴过程中盐浴剂温升ΔT1、盐浴剂的质量、盐浴剂热容来计算整个过程中金属材料和盐浴剂发生的热交换ΔQ1＝m盐×ΔT1×C盐；
(6)根据金属材料的质量、热容、温降大小，计算金属材料携带的非相变热ΔQ2＝m金属×ΔT×C金属；
(7)整个过程中金属材料和盐浴剂发生的热交换量减去金属材料携带的非相变热得到金属材料相变热量。
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