热处理设备

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。中文名热处理设备外文名heat-treating facility工    艺退火、回火、淬火、加热等根    本改变金属材料组织结构选    用较高的生产率，热效率和低能耗

原理

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

热处理炉热处理设备是对工件进行退火、回火、淬火、加热等热处理工艺操作的设备。

常见概念

1.正火：将钢材或钢件加热到临界点Ac3(对于亚共析钢)或Accm（过共析钢）以上30℃—50℃,保温适当时间后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理工艺为正火.正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S，过共析钢为S+Fe3CⅡ正火与完全退火的主要差别在于冷却速度快些，目的是让钢组织正常化，亦称常化处理。2.退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20-40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺3.固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺4.时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。5.固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型6.时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度7.淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺8.回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺9.钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。10.调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200-350之间。11.钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺

设备分类

1.渗碳炉2.真空炉3.台车炉4.网带炉5.回火炉6.焙烧炉7.箱式炉8.燃油炉9.加热炉10.硝盐炉11.时效炉12.感应炉13.盐浴炉14.井式炉15.罩式炉16.退火炉17.淬火炉18.燃气炉19.坩埚熔化炉20.铝合金热处理炉21.烧结炉

设备选用

选用的热处理设备应在满足热处理工艺要求的基础上，应有较高的生产率，热效率和低能耗。通常中，当产品有足够批量时，选用专用设备有最好的节能效果。

测控技术

热处理设备的测控技术有长足发展，主要表现在温度测控、气氛测控和工艺程序控制等，不断采用新技术，先进的高质量的元器件和仪表陆续开发出来，大量应用于热处理炉。计算机控制几乎扩展到所有领域。

工作原理

当电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束,将金属等被加热物体放置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物体,在被加热物体的内部与加热电流相反的方向,便会产生相对应的很大涡电流。由于被加热物体内存在着电阻,所以会产生很多的焦耳热,使物体自身的温度迅速上升。达到对所有金属材料加热的目的。

技术参数

安全防护

（1）制定和执行电气设备用电安全规程，包括开启炉门电气的联销、炉壳的接地、防止触电的保护、高频设备的屏蔽、高压电的漏电防护及控制柜的保护等，以保证人和设备的安全。生产操作地应采取绝缘的劳动措施和配备防护用品。（2）燃料炉和可控气氛炉应防爆，包括防止煤气和可控气氛回火和熄火，防止煤气和可控气氛泄露，防止可控气氛炉排气工艺操作不当引起爆炸，防止可控气氛炉和煤气炉停炉后残存在炉内可燃气氛意外被点火爆炸。为此应设立相应的控制装置。（3）防止在高温作业下被烫伤和烧伤，配备必要的劳动保护用品。（4）防止有害物料早报管、搬运、使用以及物料的有害反应产物对操作者的直接伤害，建立相应的操作、保管规程。（5）防止喷砂等工序产生粉尘的直接伤害。设备应密闭和抽风除尘。（6）减少车间的噪声，采取消声和隔声措施。（7）防止车间火灾，车间的淬火油应有冷却油循环系统，有紧急放油措施和防火措施。对易燃物品，如氢、乙炔、丙、丁烷等的放置位置、输送管路及阀门的可靠性等都应符合要求。（8）车间厂房应符合热加工车间的要求能防火和良好的通风和取暖条件，保持合适的温度。（9）车间的照明要有足够的强度，有利于工人生产操作，以减少操作失误和造成事故。

故障维修

热处理设备在使用过程中存在诸多方面的缺陷与不足，极大的降低了热处理加工与生产的可靠性。很多热处理设备在长时间的使用过程中遭受较大程度的磨损，致使热处理设备还没有使用到维修期限就已经停止运行，进而导致整个热处理加工与生产环节受到极大的影响；在热处理设备维修不足时，设备本身的运行与加工质量就会受到极大干扰；热处理设备还经常会因为局部的故障问题导致整体故障问题的情况出现，造成热处理设备的维修费用提升，给施工单位及生产企业带来极大的经济损失；很多热处理设备在使用过程中出现局部的简单故障情况，部分维修人员在未对设备进行准确查验时，就会盲目开展维修处理工作，导致热处理设备在经常性的维修工作中出现维修过剩的情况，造成企业单位人力、财力、物力的浪费，严重时更会导致热处理设备出现严重的故障与安全隐患问题 ^[1] 。参考资料

• 1.游毅.热处理设备故障维修的现状及优化措施[J].南方农机,2016,47(1):54.  ．万方[引用日期2017-12-23]

学术论文内容来自 

•  郭春华.    热处理材料、设备、工艺、现场管理的探讨． 2012
•  邵正伟.    中厚板热处理工艺与设备发展趋势%Development Tendency of Process and Equipment of Heat Treatment for Medium and Heavy Plate． 《 轧钢 》 ， 年
•  邵正伟.    国内中厚板热处理工艺与设备发展现状及展望． 《 山东冶金 》 ， 2006
•  唐治宇，杨云清，刘君，王强.    湘钢宽厚板热处理区域工艺设备选型探讨． 《 CNKI;WanFang 》 ， 年
•  黄彩江，李云峰.    铝合金热处理设备及工艺研究． 2009