等温固定床反应器

《《化工名词》 (二)基本有机化工分册》第一版。 2100433B

反应区内温度处处相等的固定床反应器。是一种理想反应设备。

马氏体 贝氏体复相（BT/M）热处理是提高材料强韧性的重要途径。钢的中温转变曲线以270℃为界分为上下两部分，在330℃和240℃分别出现两个鼻尖，在270℃以上等温，形成上贝氏体；在270℃以下等温，形成下贝氏体。

试验指出：在胞点以上于270℃等温28min形成体积分数为20%左右的下贝氏体时，强韧性较好。在240℃等温时，沿晶界形成下贝氏体针，强韧性下降。M_s点以下在180℃等温60min，强韧性最好。此时，先形成少量马氏体，促发下贝氏体的形成。图2是65Nb钢经1150℃加热奥氏体化后，于270℃等温280min后的下贝氏体一马氏体复合组织。

图2中黑色长针是下贝氏体．分布极不均匀，图2中间有一条碳化物偏析带，带中碳化物呈点状分布，带的中心有一条共晶碳化物的链。原材料中碳化物呈点状，易溶于奥氏体，因此带内基体合金元素含量较高（与GCr15钢不同，GCr15钢中碳化物偏析带内的粒状碳化物颗粒较粗。不易溶于奥氏体中，因此带内基体合金元素含量较低），下贝氏体孕育期较长。所以偏析带内下贝氏体数量较少。灰色基体是马氏体 残留奥氏体 碳化物。 2100433B

等温过程例如，与恒温箱接触的一个气筒，可用一活塞对它缓慢地压缩，所做的功表现为流进容器内使气体的温度保持不变的能量。蓄电池在室温下缓慢充电和放电，都是近似的等温过程。又如，在101.325kpa，273.15K下冰的熔化成水是等温，恒压的可逆相变过程。对一定质量理想气体等温可逆过程的特征是气体压强P和体积V的乘积不变，PV=恒量。理想气体的内能仅仅是温度的函数，所以过程中内能不变。

理想气体经等温过程由状态I(p₁,V₁)到状态 Ⅱ(p₂,V₂)时系统所做的功

v为气体的摩尔数，T为气体的热力学温度（见热力学温标）,R为摩尔气体常数。理想气体的内能仅仅是温度的函数，所以等温过程中内能的变化为零。由热力学第一定律得出,理想气体在等温过程中能量转换的特点是Q=A，即系统吸收的热量等于系统对外界所做的功。

等温过程是热力学中一种重要过程。卡诺循环就是由两个等温过程和两个绝热过程组成的。物质三态的可逆转变也是在等温条件下进行的。 2100433B

钢件加热到高于Ar₃(或Ar₁)的温度，保持适当时间后，较快地冷却到珠光体转变温度区间的某一温度，并等温保持使奥氏体转变为珠光体型组织，然后在空气中冷却的退火工艺称为等温退火。与相同成分钢比较完全退火必须缓冷才能保证在预期的过冷度下进行珠光体转变，所以工艺周期很长，但是等温退火是钢奥氏体化后快冷到Ar₁--(30-40)℃的温度在炉中进行等温分解，故可大大缩短工艺时间。所以等温退火可作为完全退火、不完全退火、球化退火的重要工艺改进的途径。

等温退火的加热温度与完全退火或球化退火相同，等温分解温度由钢材所需硬度决定，一般选择Ar₁--(30~100)℃，等温保温时间包括等温转变曲线上规定的组织转变间与钢材截面降到等温温度时的均温透冷时间。

等温退火工艺周期短，沿截面组织比较均匀一致，因此特别适于大件及合金钢件的退火。在其退火过程伴随着扩氢退火。

等温退火工艺工艺参数

加热温度：视对组织的要求而定,可与完全退火相同或与球化退火加热温度相同（Ar₃~Ar₁）。

等温温度：由钢材成分及退火后硬度要求而定。

等温冷却：可空冷到室温,大件需要缓冷到<500℃空冷。

等温退火工艺组织性能变化

细化晶粒、降低硬度、提高塑性,去除内应力,可按工艺要求获得片状或粒状珠光体。 2100433B