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電熱合金采用熱加工與冷加工存在哪些問題

電熱合金無論是圓截面的絲材,還是扁截面的帶材,均采用冷拉或冷軋技術進行成品生產。冷加工產生的加工硬化使材料塑性下降,強度升高。為了改善冷軋帶和冷拉絲的塑性,通常有兩種方式進行熱處理,一種是采用井式爐、箱式爐等以電爐絲為加熱熱源,爐體設有爐膽,將經冷加工的電熱合金材料裝在料架上,然后放入爐中,經輻射傳熱、對流傳熱,對盤狀電熱合金材料進行加熱,達到再結晶溫度以上,保溫一段時間后水冷,實現材料再結晶退火。另一種方式是采用有氣體保護的管式電阻爐,采用收線和放線設備,將經冷加工后的電熱合金材料以一定的速度,通過帶有氣體保護的處于再結晶溫度以上的爐管,實現再結晶退火。這種爐型也是以電爐絲為熱源,通過輻射傳熱、傳導傳熱使得爐管內達到足夠的溫度。

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目前,傳統的以電熱合金為熱源的熱處理方式存下以下幾個方面的問題:

一、電熱合金熱量需要經過空氣、保護氣體介質、爐膽或爐管進行傳遞,傳熱距離較大,熱阻較高,使得受熱合金材料的升溫速度很慢。一方面造成工作效率低下,另一方面在再結晶溫度以下停留時間長,使得冷加工電熱合金材料發生回復,冷加工留下的畸變能下降,造成材料達到再結晶溫度以上時,再結晶動力下降,為提高再結晶效果,需要提高熱處理溫度或延長熱處理時間,從而增加了能耗和影響熱處理效果。

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二、由于是自加熱爐向熱處理對象傳遞熱量,盤狀的冷加材料截面越小,繞盤越密實,越難以保證內外溫度均勻。盤外與盤內存在較大的溫度梯度,需要在爐子上增加對流傳熱設備,一方面會使設備更加復雜化,另一方面,即使采用對流傳熱和延長保溫時間來保證最終溫度均勻,實際上盤狀的電熱材料的內圈和外圈的絲在高溫區所停留的時間也不可能一樣,造成氧化程度不一致,產生了不一樣的顏色和性能,影響產品質量一致性。

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三、電熱合金圓周面上,總是有一半面積是對著熱處理對象進行傳熱,而另一半面積的電熱合金絲是背對著熱處理對象。背對著熱處理對象的一半面積區域,其對外傳遞的熱量是浪費的,能量損失較大,造成能源浪費。對于電爐絲而言,傳熱受阻的一面表面溫度較高,降低了電爐絲壽命。


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