急冷急熱
關注創建者：網格處理員 創建時間：2020-05-12
急冷急熱的實例教程
在連續熔煉時，爐襯始終是處于熱狀態，受溫度劇變的影響小。間歇作業時，每熔煉一爐爐襯就會從低溫—高溫—低溫周期性的急冷急熱地變化一次。這種急冷急熱變化的結果就會使爐襯產生裂紋，從而使爐襯的使用壽命降低。
除鎂鋁尖晶石質爐襯外，鎂質和石英質爐襯的耐急冷急熱性是很差的。其中石英質爐襯尤其顯著，在爐襯加熱和冷卻過程中，爐襯燒結層的線膨脹或收縮率0.9%。也就是說每間歇冶煉1爐，爐襯的體積將產生一次膨脹和收縮。在800℃以下這種變化率最大，如果爐襯處于連續熔煉的條件下，爐襯壁的溫度將不會低于800℃，這樣爐襯體積的變化率是很小的，產生裂紋的時間也將推遲，爐襯的壽命得以提高。 因此，為了延長爐襯的壽命，熔煉鑄鐵的大型工頻爐停爐時，必須使坩堝溫度保持在800℃以上。
熔煉過程中溶液會通過耐火材料基體中的毛細孔道滲入到耐火材料基體內部侵蝕爐襯。滲入到耐火材料基體內部的成分包括；渣中的CaO、SiO2、FeO; 鋼液中的Fe、Si、Ai、Mn、C，甚至還包括金屬蒸汽，CO氣體等。這些滲入成分沉積在耐火材料毛細孔道中，造成耐火材料工作面的物理化學性能與原耐火材料基體的不連續性，在操作溫度急變下將出現裂紋、剝落和結構疏松，嚴格的說這個損毀過程比溶解損毀過程嚴重得多。
以堿性爐襯為例，提高氧化鎂含量及粘度，既有利于減少對爐襯的侵蝕，有利于提高集渣效果。
1、熔煉溫度對爐襯使用壽命的影響
熔煉過程中鋼液的溫度過高，會造成爐渣溫度升高，對爐襯的侵蝕加劇，使爐襯沿渣線過早的損壞。此外，高溫還會促使鋼液的流動性加速并加速向爐襯的裂紋滲透，加劇了金屬液對爐襯的化學侵蝕。在盡量控制熔煉溫度的同時，也不要出現長時間高溫或保溫等待澆鑄的情況，過高的溫度不但易使合金燒損，同時能耗也會增加。
展開 在連續熔煉時，爐襯始終是處于熱狀態，受溫度劇變的影響小。間歇作業時，每熔煉一爐爐襯就會從低溫—高溫—低溫周期性的急冷急熱地變化一次。這種急冷急熱變化的結果就會使爐襯產生裂紋，從而使爐襯的使用壽命降低。
除鎂鋁尖晶石質爐襯外，鎂質和石英質爐襯的耐急冷急熱性是很差的。其中石英質爐襯尤其顯著，在爐襯加熱和冷卻過程中，爐襯燒結層的線膨脹或收縮率0.9%。也就是說每間歇冶煉1爐，爐襯的體積將產生一次膨脹和收縮。在800℃以下這種變化率最大，如果爐襯處于連續熔煉的條件下，爐襯壁的溫度將不會低于800℃，這樣爐襯體積的變化率是很小的，產生裂紋的時間也將推遲，爐襯的壽命得以提高。 因此，為了延長爐襯的壽命，熔煉鑄鐵的大型工頻爐停爐時，必須使坩堝溫度保持在800℃以上。
熔煉過程中溶液會通過耐火材料基體中的毛細孔道滲入到耐火材料基體內部侵蝕爐襯。滲入到耐火材料基體內部的成分包括；渣中的CaO、SiO2、FeO; 鋼液中的Fe、Si、Ai、Mn、C，甚至還包括金屬蒸汽，CO氣體等。這些滲入成分沉積在耐火材料毛細孔道中，造成耐火材料工作面的物理化學性能與原耐火材料基體的不連續性，在操作溫度急變下將出現裂紋、剝落和結構疏松，嚴格的說這個損毀過程比溶解損毀過程嚴重得多。
以堿性爐襯為例，提高氧化鎂含量及粘度，既有利于減少對爐襯的侵蝕，有利于提高集渣效果。
1、熔煉溫度對爐襯使用壽命的影響
熔煉過程中鋼液的溫度過高，會造成爐渣溫度升高，對爐襯的侵蝕加劇，使爐襯沿渣線過早的損壞。此外，高溫還會促使鋼液的流動性加速并加速向爐襯的裂紋滲透，加劇了金屬液對爐襯的化學侵蝕。在盡量控制熔煉溫度的同時，也不要出現長時間高溫或保溫等待澆鑄的情況，過高的溫度不但易使合金燒損，同時能耗也會增加。
展開 熱擠壓模及中、小型機鍛模用鋼與熱處理
1.熱擠壓模及中、小型機鍛模的工作條件與性能要求
熱擠壓模工作時，受到壓應力、彎曲應力和脫模的拉應力作用。所受的沖擊載荷比錘鍛模小，但與熾熱金屬接觸的時間比錘鍛模長，工作溫度較錘鍛模高，擠壓不同金屬時溫升也不同，最高可達800一85090。因急冷急熱造成的熱應力也大于錘鍛模，摩擦也更為劇烈。熱擠壓模的主要失效形式是模腔過量塑性變形，反復加熱冷卻而引起的疲勞破壞、熱磨損及表面氧化腐蝕。
中、小型機鍛模的工作條件與熱擠壓模相近，所不同的是所受到的沖擊載荷比熱擠壓模大。因此，中、小型機鍛模的失效形式也與熱擠壓模相近。因而，要求熱擠壓模及中、小型機鍛模具有較錘鍛模更高的耐熱疲勞性、熱穩定性和良好的耐磨性，以及較高的高溫強度和足夠的韌性。
2.熱擠壓模及中、小型機鍛模用鋼
常用的熱擠壓模具及中、小型機鍛模用鋼為鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼，還有鉻鑰系、鎢鋁系和鉻鉑鎢系等新型的熱作模具鋼以及基體鋼等。
(1)鎢系熱作模具鋼這類鋼的代表性鋼種為傳統的3Cr2W8V鋼，由于其耐熱疲勞性較差，在熱擠壓模方面的應用將會逐漸減少，但在壓鑄模方面的應用較多，故在壓鑄模用鋼中對其作詳細介紹。
(2)鉻系熱作模具鋼鉻系熱作模具鋼的代表性鋼種有4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1和4Cr5 W2VSi。前兩種相當于美國的H11和H13鋼，4Cr5W2VSi則由4Cr5MoSiV鋼演變而來，由。w二2%代替二Mo=1%O。這三種鋼碳的質量分數均為5%左右，屬于中碳中鉻鋼。
這類鋼的共同特性是:
①因含鉻量較多，具有較高的淬透性，如厚度為150mm的4Cr5MoSiV1鋼件可油冷淬透。
展開 決定硅磚熱穩定性好壞的關鍵是真密度，真密度的大小是確定其石英轉化的重要標志之一。硅磚的真密度越小，其石灰轉化越完全，在烘爐過程中產生的殘余膨脹也就越小。
在硅磚中，鱗石英晶體的真密度最小，線膨脹率小，熱穩定性比方石英和石英好，抗渣侵蝕性強，導熱性好，荷重軟化溫度高，是石英中體積最穩定的形態。燒成較好的硅磚中，鱗石英的含量最高，占50%~80%；方石英次之，只占10%~30%；而石英與玻璃相的含量波動在5%~15%。
當工作溫度低于600~700℃時，硅磚的體積變化較大，抗急冷急熱的性能較差，熱穩定性也不好。若焦爐長期在這種溫度下工作，砌體就很容易破裂破損。
二、粘土磚
粘土磚是指Al2O3含量為30%~40%硅酸鋁材料的粘土質制品。粘土磚是用50%的軟質粘土和50%硬質粘土熟料，按一定的粒度要求進行配料，經成型、干燥后，在1300~1400℃的高溫下燒成。粘土磚的礦物組成主要是高嶺石（Al2O3?2SiO2?2H2O）和6%~7%的雜質（鉀、鈉、鈣、鈦、鐵的氧化物）。粘土磚的燒成過程，主要是高嶺石不斷失水分解生成莫來石（3Al2O3?2SiO2）結晶的過程。粘土磚中的SiO2和Al2O3在燒成過程中與雜質形成共晶低熔點的硅酸鹽，包圍在莫來石結晶周圍。
粘土磚屬于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕，對堿性物質的抵抗能力稍差。粘土磚的熱性能好，耐急冷急熱。
粘土磚的耐火度與硅磚不相上下，高達1690~1730℃，但荷重軟化溫度卻比硅磚低200℃以上。因為粘土磚中除含有高耐火度的莫來石結晶外，還含有接近一半的低熔點非晶質玻璃相。
展開 功能
? 預測塑件、模具嵌件、冷卻水路、加熱棒…等各種組件構成的溫度分布，評估冷卻與加熱系統的控溫設計
? 檢視模溫瞬時變化響應，特別適用急冷急熱、感應加熱…等等多種冷熱切換的變模溫制程
? 提供簡易冷卻分析模塊，快速驗證模具冷卻系統設計
? 進 階熱澆道分析 模塊 可確認熱澆道設計效果，模擬熱澆道內部復雜構造(包含加熱棒控制)
? 快速建立各種水路幾何(包含模外歧管)，并可根據產品自動構建異形水路
? 混合流場與溫度場進行3D 實體水路分析 ，解析異型水路冷卻效果
? 支持輸入現場模溫機規格，取得更貼近真實的水管壓力及流量信息
? 支持模具預熱分析，評估模溫初始狀態，幫助減少無效生產模次
? 支持模擬塑件頂出過程，評估頂出時間對于小型產品的翹曲影響
特色
塑件冷卻分析
? 計算塑件、流道、嵌件的3D溫度分布
? 計算固化區域
? 計算熱傳率及熱散量
? 預估所需冷卻時間
模座冷卻分析
? 計算模座、模座嵌件、冷卻水路的實體溫度分布
? 計算冷卻水路效應
? 計算塑件嵌件之效用(Moldex3D MCM 為必備模塊)
? 計算多材質的嵌件，如：鈹銅
? 計算加熱棒效應
冷卻水路分析
? 計算冷卻水路的冷卻液溫度分布
? 計算冷卻水路的壓降
? 分析冷卻水路的雷諾數
? 支持傳統/異形水路和 3D流體動力學模擬
? 支持歧管和模溫機的建立和模擬
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零件必須能承受震動、沖擊、真空環境、急冷急熱以及長時間機械負荷。
因此，
航空航天 CNC 加工（aerospace cnc machining）
通常涉及：
A. 難加工材質
鈦合金
耐熱不銹鋼
航空鋁 7075 / 6061
高性能工程塑料
B.
功能
? 預測塑件、模具嵌件、冷卻水路、加熱棒…等各種組件構成的溫度分布，評估冷卻與加熱系統的控溫設計
? 檢視模溫瞬時變化響應，特別適用急冷急熱、感應加熱…等等多種冷熱切換的變模溫制程
? 提供簡易冷卻分析模塊，快速驗證模具冷卻系統設計
? 進 階熱澆道分析 模塊 可確認熱澆道設計效果，模擬熱澆道內部復雜構造(包含加熱棒控制)
? 快速建立各種水路幾何(包含模外歧管)，并可根據產品自動構建異形水路
功能
? 預測塑件、模具嵌件、冷卻水路、加熱棒…等各種組件構成的溫度分布，評估冷卻與加熱系統的控溫設計
? 檢視模溫瞬時變化響應，特別適用急冷急熱、感應加熱…等等多種冷熱切換的變模溫制程
? 提供簡易冷卻分析模塊，快速驗證模具冷卻系統設計
? 進 階熱澆道分析 模塊 可確認熱澆道設計效果，模擬熱澆道內部復雜構造(包含加熱棒控制)
? 快速建立各種水路幾何(包含模外歧管)，并可根據產品自動構建異形水路
而變模溫技術(RHCM)，也稱急冷急熱技術，之所以能改善大多數外觀缺陷如縫合線、流痕、光澤度、色差等，主要是在高溫狀態下，改變了熔膠原本的「噴泉流動」行為，使熔膠能更平順的在模穴內流動，熔膠熔接的溫度更均勻。所以在認識熔膠流動的方式后，下面我們再來看看實例。
如應力痕的發生原因，主要是因為剪切層溫度上升，可能使原已凝固的表皮層再度軟化及熔解，甚至撐破配向的表皮層而形成有色差的應力痕。
高模溫可以減少固化層厚度，甚至改變熔膠噴泉流動的行為（如RHCM急冷急熱），多段射速主要在澆口處進行減速，待熔膠平穩過渡后再提速。但是在澆口如此小的體積里做精準的速度變化，需要響應速度快的注塑機（建議全電機）。如圖（4）為東洋電動機的壓力曲線圖，設定一段速度（33mm/sec）和在澆口降速至（2mm/sec）的情況。速度響應基本和設定值貼合。
間歇作業時，每熔煉一爐爐襯就會從低溫—高溫—低溫周期性的急冷急熱地變化一次。這種急冷急熱變化的結果就會使爐襯產生裂紋，從而使爐襯的使用壽命降低。
除鎂鋁尖晶石質爐襯外，鎂質和石英質爐襯的耐急冷急熱性是很差的。其中石英質爐襯尤其顯著，在爐襯加熱和冷卻過程中，爐襯燒結層的線膨脹或收縮率0.9%。也就是說每間歇冶煉1爐，爐襯的體積將產生一次膨脹和收縮。
2.18停爐時盡量減少爐襯急冷急熱，使爐襯均勻緩慢冷卻。
2.19做好熔化記錄。
2.20如需做球化、孕育處理時，孕育劑、球化劑必須符合《鑄造原材料標準》，加入量、規格嚴格按工藝要求進行。一般75硅鐵約為：0.5～0.3%。粒度爐前孕育3～8㎜和5～12㎜。隨流孕育0.5～1.2㎜和1～3㎜兩種。
當工作溫度低于600~700℃時，硅磚的體積變化較大，抗急冷急熱的性能較差，熱穩定性也不好。若焦爐長期在這種溫度下工作，砌體就很容易破裂破損。
二、粘土磚
粘土磚是指Al2O3含量為30%~40%硅酸鋁材料的粘土質制品。粘土磚是用50%的軟質粘土和50%硬質粘土熟料，按一定的粒度要求進行配料，經成型、干燥后，在1300~1400℃的高溫下燒成。
焊接開路
回流焊時急冷急熱，使片感內部產生應力，導致有極少部分的內部存在開路隱患的片感的缺陷變大，造成片感開路。
從線路板上取下片感測試，片感失效。
如果出現焊接開路，失效的產品數量一般較少，同批次中失效產品一般小于千分級。
高爐煤氣與助燃空氣的預熱是通過蓄熱室得到的，與傳統蓄熱燃燒的區別在于蓄熱材料耐高溫、耐急冷急熱，以獲得高溫；蓄熱體比表面積大，換向周期短至不到1分鐘，使蓄熱體小型化；排煙溫度低于150℃。蓄熱室軋鋼加熱爐效率比常規加熱爐提高30%以上，爐內呈貧氧燃燒氣氛，鋼坯氧化燒損少，有利于提高成材率，燃燒產物中NOx含量低，自動化程度高。
