过热敏感性原理

钢加热超过临界点时，获得奥氏体组织，随着加热温度的升高和保温时间的延长，奥氏体晶粒会逐渐长大，不同的钢种、钢的冶炼方法不同，奥氏体晶粒长大的倾向也不同。粗大的晶粒会提高钢的淬透性但剧烈降低钢热处理后的冲击韧度，这是人们不希望的。特别是渗碳零件，渗碳温度比较高，渗碳钢的晶粒长大倾向，必须控制在一定范围内。

在任何一种具体的加热条件下所获得的实际晶粒大小(按标准进行评级)称为奥氏体的实际晶粒度。钢材加热得到的奥氏体晶粒，初始时细小，随着温度的升高和保温时间的延长，晶粒逐渐长大，这种长大的起始温度的高低和长大的速度，称为晶粒长大倾向。过热敏感实际上也就是奥氏体晶粒长大的倾向性。把这种敏感性或晶粒长大倾向性分为两类，第一类晶粒长大倾向小，称为本质细晶粒钢；第二类晶粒长大倾向大，称为本质粗晶粒钢。本质粗晶粒钢热处理工艺性差。

钢中含Mn、C、P等元素促使奥氏体晶粒长大；W、Mo、Cr等元素以及m、Ti、V、zr、Nb等微量元素降低奥氏体晶粒长大倾向，尤其是后者。不同的钢具有不同的过热敏感性。含Mn的钢过热敏感性较大。灿作为脱氧剂加人钢中，它以微小颗粒存在于奥氏体晶粒边界阻碍奥氏体晶粒长大。V、Ti、Nb等加入钢中(只要微量)它们形成的碳化物或氮化物也有同样的作用而阻碍奥氏体晶粒长大，所以高温加热热处理的钢种如渗碳钢，一般都适量加入这一类元素，如我国的常用渗碳钢20CrMnTi规定含Ti量(质量分数)为0.04%～0.1%，德国常用渗碳钢(DIN)16MnCi₅、20MnCr₅等都规定含m量(质量分数)为0.02%-0.055%。在氧化性气氛中加热超过1100℃，组织进一步恶化，形成魏氏体组织等反常组织。加热高于1200℃除组织剧烈粗化后晶界出现氧化物，进一步引起晶界溶化，称为过烧，是热处理不可挽救的废品。

钢的过热敏感性表现在两个方面：1 、轻易产生晶粒粗大；2 、轻易过烧。

（1）含锰钢过热敏感性较大，如40Mn2、50Mn2、35SiMn、65Mn等。主要由于Mn降低A1，强化C的促进晶粒长大作用，从而增加过热的可能性。

（2）过热敏感性即是指钢淬火加热时奥氏体晶料发生长大的敏感性，奥氏体晶料长大往往使钢材的机械性能降低，特别是冲击韧性变坏，淬火加热时也容易形成裂纹。本质粗晶粒钢的过热敏感性大，本质细晶粒钢的过热敏感性只有热到930～950℃以上晶粒才显著长大。

采用含有V的钢可以有效降低过热敏感度，细化晶粒。同时V还增加热强性，红硬性和耐磨性。

工件退火后也可以降低最终热处理的过热敏感性。2100433B

过热器的作用是将蒸气从饱和温度加热到额定的过热温度。在锅炉负荷或其他工况变动时，应保证过热温度的波动在允许的范围内。 在电站锅炉中，蒸气过热器是锅炉的一个必备的重要部件，在很大程度上影响着锅炉的经济性和运行安全性。过热器分为对流过热器、半辐射屏式过热器、辐射式过热器（墙式过热器）和包墙管过热器。

所有的过热器均在大型锅炉中使用，过热器常与水冷壁和气包配合作用，单独将过热器用于加热蒸气来提高蒸气品质的方法较少使用或运行时不稳定。直接提高蒸气品质的方式有2种，一种是用电将饱和蒸气加热成过热蒸气，另一种就是用燃料燃烧产生的高温烟气对饱和蒸气加热，使蒸气品质满足生产工艺要求。用电将饱和蒸气加热成过热蒸气比较流行，但是耗电量和占地面积大，投资和运行成本高；然而用燃料燃烧产生的高温烟气对饱和蒸气加热是新型技术，这项技术符合国家的节能降耗政策。 2100433B

空调吸气过热是指蒸汽器的出口和压缩机吸气温度超过了理论数值。根据过热的部位分为“有效过热”和“无效过热”两种，即发生在蒸发器中的为“有效过热”，发生在压缩机吸气管路中，散失在气体环境中的为“无效过热”。两种过热循环与理论相比所产生的效应如下：

“无效过热”：循环单位功耗增大，单位制冷量不变，单位冷凝热增大，循环的单位体积制冷量下降，制冷系数下降，压缩机排气温度升高。“有效过热”：单位制冷量增大，单位功率增大，单位冷凝热增大，单位体积冷量下降，压缩机排气温度升高，根据使用的制冷剂的种类不同，其制冷系统可能增加或减少。2100433B

制冷循环中相同蒸发压力下制冷剂的过热温度与饱和温度之差。系统初运行时因负荷较大（蒸发器水温较高即蒸发器的负荷）而引起压缩机的吸气过热度过大，有可能造成压缩机线圈温度保护开关的动作而停机。吸气过热度不足，可能造成压缩机液压缩而损坏转子，并造成失油状况。或冷冻油被过量的液态制冷剂稀释从而影响润滑转子以及轴承的功能。