重科大热工设备讲义08热处理炉

8.热处理炉8.1概述热处理工艺：钢的热处理是将钢在固态范围内，经过一定的加热、保温和冷却，以改变钢的组织和性能的一种工艺。相变：钢的热处理是基于铁碳合金在加热和冷却时，具有相变的特点来实现的。所谓“相变”是指合金在加热或冷却过程中，其组织状态会发生变化。根据钢的不同加热和冷却，热处理一般可以分为下列几种：完全退火不完全退火退火球化退火扩散退火钢的热处理正火低温回火淬火与回火中温回火高温回火（调质）淬火与回火：钢的淬火与回火在生产中是决定零件最后性能的热处理工艺，有时也可作为预报热处理。钢淬火能获得马氏体。马氏体组织硬而脆，内应力大。淬火后的工件是不能直接使用的。因此，要经过适当温度的回火，使马氏体得到不同程度的分解，硬度降低，脆性减少，韧性、塑性提高，内应力得到不同程度的消除，并使组织稳定。退火：退火是把钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。目的：降低硬度，提高塑性，便于切削加工；细化晶粒，均匀组织，消除内应力，提高钢的冲击韧性和切削加工性。正火：将钢加热到一定温度，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却。化学热处理：渗碳、渗氮热处理热工＝加热温度＋加热速度＋保温时间＋冷却速度＋炉子气氛热处理阶段热工要求说明加热Tmax＜1300℃；T＜1000℃对加热温度（±10℃）、加热速度控制要严格、准确。不准确影响质量保温保证时间：温度均匀，组织转变热耗较大冷却冷却速度要严格、准确，有决定性作用。附属设备：淬火池，缓冷室对热处理炉的要求工艺性要求经济性要求环保要求机械自动化要求热处理炉分类高1000—1300℃温度中650－1000℃低＜650℃电热源煤气燃油煤周期作业方式连续直接加热方式罩工件间接加热分类角度罩热源，通控制气氛淬火回火热处理工艺退火正火渗碳……气体空气、烟气、控制气氛、真空炉内加热介质液体熔盐、熔铅固体流动粒子炉机械化方式台车炉金属材热处理产品机械零部件注：保护气（不氧化不脱碳）控制气氛化学活性气氛（渗碳渗氮）对热处理炉的若干要求：※调节性能好温度调节性能热负荷调节性能烧嘴调节性能调节比气氛调节性能（如还原性气氛的调节）※炉温均匀性好加强炉气循环降低火焰温度避免局部过热※余热利用好※空间利用好※积热散热少热处理炉的缺点：※加热速度慢，生产率低※单位热耗高，热效率低8.2热处理炉电加热方法优点：易于控制（炉温、气氛），热效率高设备简单，操作方便缺点：（运行）成本高，（基建）投资大对象：成品，质量要求高的钢材类型：间接加热（电阻炉）直接加热感应加热要点：电热体（加热元件－核心部件）※间接加热电阻炉炉衬可控气氛发生装置机械自控系统金属：镍铬系、铁铬系、钨系、钼系、钽系分类电热材料非金属：碳化硅系、碳系和各种盐类要求电阻率大电阻温度系数小有高温强度化学温度性好易加工，低价格※直接电阻加热优点：快，好，少，高，简，易缺点：要求严，均匀差，投资大※感应加热装置原理：电磁转换，电热转换Ｉw关心参数：电流透入深度（集肤效应）工频50/60Hz感应设备的三个频率范围中频８－１０Hz高频101－106