绪论
热处理设备，根据其在热处理生产过程中所完成的任务不同，通常分为加热设备、冷却设备、辅助设备和温度控制设备。
周期作业加热设备主要炉型有箱式电阻炉、井式电阻炉、周期式控制气氛炉、盐浴炉、感应加热装置等。
连续作业炉有推杆炉、输送带炉、滚动底式炉等。
热处理冷却设备主要包括各种淬火设备、缓冷设备和冷处理设备。
热处理车间常用的辅助设备由喷砂或喷丸机、机械滚筒、抛丸机、清洗机，各种酸洗槽、手动及机动校正机、起重运输设备等。
第一章传热理论
热处理炉的主要任务是加热金属工件，完成热处理工艺过程、使工件能达到使用的技术要求，保证生产率，并且在热处理过程中具有低的散热损失、加热速度快、降低生产成本的能力。
热量传递有三种基本形式，即传导、对流和辐射。
热量直接由物体的一部分传至另一部分，或由一个物体传向另一个与它直接接触的物体，而无需宏观的质点移动的传热现象，叫做传导传热。
当流体（气体和液体）中存在温度差时，流体的各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式，称为对流。
具有一定温度的任意物体都会通过电磁波向外传递能量，这种能量传递的方式称之为辐射。
在传热过程中，物体或传热体系内温度在空间和时间上的分布情况称之为温度场。
如果物体各点温度不随时间变化，此时的温度场称为稳定态温度场。
热流密度（q）表示单位时间内通过单位面积所传递的热量、其单位为W/m2。
热流（Q）表示单位时间内通过一定传热面积A所传递的热量，其单位为W。热流（q）表示单位时间内（时）通过单位面积（米2）所传递的热量，其单位为千卡/米2·时。
热量（Q ）表示单位时间内通过传热面积为 F 米2所传递的热量，其单位为千卡/时。
傅里叶定律：在导热过程中，单位时间内通过单位面积截面所传导的热量（即热流密度），与该截面法线方向上的温度梯度成正比。其数学表达式为：q=-λ，式中λ——热导率，W/(m·K)。
热导率也叫做导热系数，它代表物体导热能力的大小。它的物理意义为：当截面的温度梯度为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热流量，用λ表示，单位为W/(m·K)。
热导率的大小与材料的种类、物质结构、杂质含量、密度、气孔、温度和湿度等因素有关，而与几何形状无关。
直接影响给热过程的物理参数有：导热系数（影响边界层的导热）；热容量（影响热交换量）；粘度（影响边界层的厚度,粘度大边界层加厚）；密度（密度大有利于减少边界层厚度）。
例题设有一空气循环电炉，空气温度为500℃，流速分别为5、10、20 和40米/秒，求当温度为100℃，面积为1米2的金属板每小时所得的热量q 。
解求ω20
当ωt = 5米/秒时ω20 =(273+20)ωt /(273+500)
当金属板为轧制表面时，其相应的ω20 为3.8、7.6和15.2米/秒。
当ωt < 5米/秒时α= 5.0 + 3.4ω20 ；
当ωt > 5米/秒时α= 6.14ω20 。
把ω20 为1.9、3.8、7.6和15.2米/秒分别代入上式，则得α的相应值为11.5、17.9、46.7和93.3千卡/米2·时·℃。
传给1米2金属板的热量q
q =α（t1 - t2）=α（500-100）= 400α
将α值分别代入上式，则相应的q 值为4600、7160、18680和37320千卡/米2·时。
由该例可见，流速越大，传热量也越大。
牛顿公式：对流传热所传递的热流量正比于流体和固体表面间的温度差以及两者的接触面积。
其数学表达式为：Q=α(T
1-T
2
)A，式中α——对流传热系数，表示当流体与
固体表面之间的温度差为1K时，每秒钟通过1m2面积所传递的热量，W/(m2·K)。
影响对流传热的因素：对流传热系数的大小与流体流动产生的原因、流体的流动状态，流体的物理性质，流体与固体接触表面的几何形状、大小、放置位置、粗糙程度以及固体表面与流体的温度等因素有关。
强化热处理炉内对流传热的措施：1）适当提高热处理加热温度，加大传热
温度，可以增加对流传热量，缩短加热时间。但是由于受热处理工艺限制，温度不能提高太大，否则容易造成废品；2）提高流体的流动速度，使其处于强制流动状态，增大对流传热系数，从而增大其换热量。
辐射传热与传导和对流传热有本质的不同。传导和对流传热必须通过中间介
质才能进行。而辐射传热不需要任何中间介质，而且在热量交换的同时，还伴随着能量形式的转化。
例题 设粘土砖炉墙内表面温度为1200 ℃，炉墙厚度为345毫米，
粘
土砖的导热系数为1，车间温度为20 ℃，求通过炉墙的散热量和炉墙外表
面温
度。
解 已知t 1 = 1200 ℃，t 2 = 20 ℃，s = 0.345米，λ=1千卡/米·时·℃, 代入公式时米千卡·/06.0221+-=λs t t q 得： q = 06.01
345.0201200+- 2913.6千卡/米2·时 设炉墙外表面温度为t ′2 ，因为： q =06.0'22t t -
t ′2 = t 2 + q ×0.06 = 20 + 2913.6×0.06≈195℃
由于炉墙外表面温度太高，既增加热损失又增加车间温度，为了降低炉墙外
表面温度，应在粘土砖外表面增加一层保温层。
第二章 气体力学
液体和气体统称为流体。
单一气体的平衡方程式的一般式：P 2 + H 1γ = P 3 + H 2γ 应用条件
是气体处于静止状态且重度不随高度而变。
当气流中每一坐标上的各物理量（如速度W 、压力P 、重度γ和温度 t 等）
都不随时间（τ）而变化，这种状态就称为“稳定流动”。
连续性方程式和伯奴里方程式是稳定流动气体的两种基本方程式。
连续方程式可看作是气体力学中的质量守恒定律，伯奴里方程式可看作是气
体力学中的能量守恒定律。
连续性方程可写成W 1 /W 2 = F 1 /F 2 （适用于不可压缩气体在管内稳定流动的情况，对于液体同样适用。）其物理意义是：不可压缩气体在管内稳定流动时，其速度与截面积成反比。即在管道截面大处流速小，在管内截面小处流速大。
理想气体的伯奴里方程式可以这样表示：不可压缩的理想气体稳定流动时，管道任何一截面上的位能、压力能和动能的总和保持恒定，即等于常数。
应用伯奴里方程式的限制条件有：
⑴气体属于稳定流动；
⑵流体不可压缩，重度（γ）为常数（定值），在流动过程中不做膨胀功；
⑶流体是没有粘性，没有摩擦力（内力）作功；
⑷所考察的一段流动路程上，没有外力（泵、风机、局部阻力等）作功；
⑸不发生其它物理、化学反应（如加热、冷却、燃烧等）。
气体在流动过程中，会由于摩擦和冲击等作用产生热量和声音等，造成能量损失，这种损失是不可逆的，称为阻力损失。
阻力损失分两类：
①摩擦阻力损失它主要是由于气体在流动时在气体内部,以及气体与管壁之间有摩擦阻力而造成的。
②局部阻力损失它是由于气流运动方向或气流速度突然发生变化而在局部地区造成的能量损失。
局部阻力损失产生的两种形式：突然扩张的阻力损失；管道拐弯的局部损失。
减少阻力损失的措施有：⑴选取适当的流速；⑵尽可能缩短管道长度；⑶采用较光滑的管壁；⑷使管道形状适合气体流动以减少局部阻力损失。
位压头是指处在同一高度单位体积炉气与单位体积空气之间的位能差，也称为“相对位能”，用符号h位表示。
静压头指单位体积热气体与外界空气之间的压力差，也称为“相对压力能”。
动压头是单位体积热气与空气之间的动能之差，亦即“相对动能”。
通常采用的排烟方法有两种：⑴机械排烟；⑵用烟囱、排烟罩或自然排放等方法自然排烟。
烟囱排烟的优点：不消耗动力，不需经常维修，工作可靠，能将有害废气送到高空，减轻对工作环境的污染。
鼓风设备及其作用鼓风设备：指热处理炉生产过程中，用来克服气体流动过程中的阻力，把气体输送至指定地点的设备。作用：将燃烧用的空气送至炉子上并使之具有一定动能；将炉内的废气抽出，送入车间外大气中。
在热处理炉应用最广泛的是离心式通风机，它由叶轮和机壳组成。
第三章筑炉材料
耐火材料、隔热材料、炉外和炉内用的金属材料、炉子的地基材料等，这些材料统称为筑炉材料。
耐火材料是指能够抵抗高温并承受在高温下产生的物理与化学作用的材料。
耐火材料的物理性能主要包括体积密度、吸水率、气孔率、比重、透气性、耐压强度、热膨胀性、导电性、导热性及热容量等。
耐火材料的技术性能指标包括耐火度、高温结构强度、高温化学稳定性、热震稳定性、高温体积稳定性等。
耐火度是耐火材料抵抗高温作用而不熔化的性能，指的是耐火材料受热后软化到一定程度时的温度。
高温化学稳定性是指耐火材料在高温下抵抗熔渣、熔盐、金属氧化物和炉内气氛等的侵蚀作用的能力。
高温结构强度（荷重软化点）是指在一定压力下，耐火材料开始变形及变形到一定程度时的温度。
热震稳定性是指耐火制品对急冷急热的温度反复变化时抵抗破坏和剥落的能力。
高温体积稳定性是指耐火制品在高温下长期使用而保持体积稳定不变的性能。
热处理炉常用的耐火材料有耐火粘土砖、高铝砖、抗渗碳砖、碳化硅耐火制品、轻质耐火砖、耐火纤维、不定型耐火材料、耐火泥浆。
按制作或施工方法来分，不定形耐火材料有耐火混凝土（浇注料）、可塑料、喷涂料、捣打料、涂抹料、投射料等。
耐火混凝土是由骨料、胶结料、掺合料三部分组成，有时还要加入促凝剂。
耐火可塑料是以耐火骨料、细粉料为主，另外加入适量的生粘土和化学结合剂，经过充分搅拌后形成硬泥膏状，在规定时间内具有较好的可塑性。
选用耐火纤维做炉衬材料时应注意如下事项：1）耐火纤维的高温结晶化；2）耐火纤维的收缩；3）耐火纤维一般不宜用做以氢气为保护气氛的热处理炉内衬；4）耐火纤维的强度较低，不能用于受震荡和磨损的地方；5）用耐火纤维做炉墙时，其具体的施工方法有：层铺法、叠铺法、贴衬法和预制块衬砌筑法等。
常用的保温材料有硅藻土、石棉、矿渣棉、膨胀珍珠岩、蛭石等。
保温材料的主要特点是体积密度小、导热系数小、比热小等。常把导热系数小于0.2千卡/米·时·℃的材料称为保温材料（或绝热材料）。
热处理炉常用的耐热金属材料有耐热钢、耐热铸钢、低合金高强度钢、优质碳素钢、合金结构钢和耐热铸铁。
耐热钢是指在高于450℃条件下工作，并具有足够的强度、抗氧化、耐腐蚀性能良好和长期的组织稳定性的钢种。
第四章电阻加热炉
热处理炉按热源可分为电阻炉、燃料炉、煤气炉、油炉和煤炉等。
电阻加热炉是将电流通入金属或非金属电热元件，使其发出热量，借辐射与对流作用将热量传给被加热的工件，从而使工件加热到规定的温度。
电阻加热炉的特点：结构简单，操作方便，工作温度广泛、容易准确控制温度，炉膛温度分布较均匀，便于使用控制气氛，容易实现机械化和自动化操作。
热处理电阻炉具有工作温度范围宽，温度容易控制，炉子的结构简单、操作方便、安全、炉膛温度分布较均匀，便于使用控制气氛，容易实现机械化和自动化操作，结构紧凑，占地面积小，便于车间布置安装等很多优点。
周期作业式电阻炉的主要特点是周期地分批处理工件，在加热过程中不进行装料和出料操作。这种炉子的生产能力较小，适用与小规模生产的热处理车间。常见的炉型有箱式炉、井式炉、台式炉等。
箱式电阻炉按其工作温度可分为高温（大于1000℃）、中温（650~1000℃）及低温炉（小于650℃），其中以中温箱式炉应用最广。
箱式电阻炉的主要缺点：冷炉升温慢，炉内温差较大，工件容易产生氧化和脱碳，操作不方便，特别在大型箱式炉，操作时劳动强度较大。
改进中温箱式电阻炉的性能，缩短空炉升温时间，节省电力消耗的方法是：⑴用轻质粘土砖或泡沫砖代替原来的重质砖；⑵用耐火纤维毡作内衬；⑶适当减少炉膛高度及增加炉膛体积的功率。
高温箱式电阻炉最高工件温度为1300℃，主要应用于：高速钢刃具，高铬钢模具等工件加热
选择炉型必须考虑：⑴工作的特点；⑵技术要求；⑶产量大小；⑷劳动条件和机械化和自动化水平；⑸节省能源。
对电热体材料的要求：⒈材料应具有高的电阻率；⒉材料的电阻温度系数要小；⒊材料应具有足够的耐热性与高温强度；⒋材料的热膨胀系数要小；⒌材料应有良好的加工性；⒍材料成分要符合国家资源情况，来源容易，成本低。
影响电热体寿命的因素有：工作温度、气氛、传热条件、加热与冷却速度等。
表面负荷：是指电热体单位表面积上所辐射出的电功率。
电热体在炉内的布置：1.对于小型箱式电炉，电热体一般只布置在两侧墙上；
2.对于大型箱式电炉，电热体只布置在侧墙是保证不了炉温的均匀，因此，在炉底、炉门和炉顶上都可以安装电热体。
热处理电阻炉的性能试验主要有额定功率、空载功率、空炉升温时间、电热元件的电阻等。
第五章燃料炉
热处理燃料炉可分为：固体燃料炉，液体燃料炉，气体燃料炉。
固体燃料炉：固体燃料炉通称为煤炉，它以煤做燃料，需要有较大的燃烧室。
液体燃料炉：液体燃料炉是以重油或柴油做燃料，通称为油炉。
气体燃料炉：气体燃料炉是以天然气或工业煤气为燃料，通称为煤气炉。按燃烧室的部位及燃烧产物流动方式的不同，室式炉和直通式炉有以下几种结构型式：
（1）底燃式：火焰是从炉底下面的燃烧室中发出，然后经出火口进入加热室，（2）侧燃式：燃烧装置布置在侧墙上，火焰由侧墙直接进入炉墙；或者燃料在炉墙侧面燃烧室中燃烧，然后火焰越过挡墙进入炉膛内。
（3）顶燃式：火焰是在加热室上面的燃烧室内发生，然后经由多孔的拱顶向下流入加热室。
箱式炉的优点：构造简单、炉温较均匀，可供中小件的淬火、正火、退火及固体渗碳等。
箱式炉的缺点：产量小，热效率不高，人工操作劳动条件差。
燃料炉的炉体结构包括：砌体、炉架、炉门、启闭机构
工业炉燃料可分为：天然燃料和人造燃料。
天然燃料：在自然界存在的燃料。
人造燃料：天然燃料经过加工后所得到用于燃料的产品。
燃料燃烧计算需要考虑：1）燃料燃烧空气需要量；2）燃烧产物量；3）燃烧产物成分含量；4）燃烧产物的重度；5）燃烧温度。
炉子的热效率：它表示炉子的热能利用情况，是评价炉子的最主要的指标。
提高炉子热效率的主要途径是减少和利用烟气的余热
1.减少烟气带走的热量：（1）降低烟气出炉温度t烟；（2）减少烟气量V
2.有效地利用烟气的余热：（1）用烟气来预热空气或煤气，或者二者同时
预热：（2）利用烟气中的热量来预热工件在工具的锻造及淬火加热炉中
被广泛采：（3）用烟气作低温回火炉的热源；（4）用烟气废热锅炉生产
蒸气。
燃烧装置：用来实现燃料燃烧过程的装置，是炉子的重要组成部分。
燃烧装置会影响到：燃料的顺利燃烧、火焰在炉内的合理分布、炉子的热效率、炉温均匀性和燃料消耗量。
回火”、“脱火”现象及其产生原因：
回火：可燃混合气体从燃烧器喷出的速度若小于火焰传播速度，此时火焰将传播到烧嘴或供气管道内，这种现象称为“回火”现象。
产生“回火”的主要原因：煤气压力不足；烧嘴孔隙被堵塞，使气体喷出的速度降低。
脱火：可燃混合气体的喷出速度大于火焰传播速度时，火焰将离开烧嘴的喷口，使燃烧不稳定，严重时甚至熄火，这种现象称为“脱火”。
煤气烧嘴：可分为无焰烧嘴和有焰烧嘴
⑴无焰烧嘴特点：1.燃烧所需的过剩空气量少（一般为5%）；2.燃烧完全；
3.燃烧速度快；
4.火焰短，通常无明显火焰；
5.热量集中；
6.热效率高；
7.
操作不慎易发生“回火”；8.混合气的预热温度一般控制在400～500℃以下。
⑵有焰烧嘴特点：1.煤气与空气全部或大部在烧嘴外混合，边混合边燃烧，形成可见的较长的火焰；2.所需过剩空气量较大（n=1.10～1.25）；3.燃烧缓慢并不易完全，火焰温度较低；4.有的燃烧能力很大，要求煤气压力较低（一般为30～50毫米水柱）；5.不易产生回火；6.预热温度可高些，调节比较大。
有焰烧嘴的类型：套管式、交叉混合式、涡流混合式等。
高速烧嘴的加热炉的优点是：
1）高温高速气流直接冲击工件，使对流给热系数显著增加，加热速度快；2）在以对流传热为主的冲击加热时，炉衬的温度较低，甚至可低于工件最终加热温度，从而改善炉衬的工作条件，同时炉子热惰性很小；
3）不必再设燃烧室，炉膛高度可以降低，因此使炉体结构变得紧凑；
4）加热质量好，加热均匀不会造成过大的温度差，内应力小，可以实现少氧化加热；
5）热效率高，节省燃料；
6）减少烧嘴的数量，有利于自动控制。
高速烧嘴的加热炉的缺点是：
1）要求煤气和空气的压力高，消耗动力多；
2）烧嘴燃烧室要求用特殊耐火材料制做；
3）噪音大
喷嘴的基本类型：机械式喷嘴、高压喷嘴、低压喷嘴。
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 感应加热式热处理设备的安全技 术(新版)
感应加热式热处理设备的安全技术(新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 感应加热式热处理设备，是利用电磁感应产生涡流电发热现象，对工件表面加热进行热处理。由于其生产效率高，能耗低以及容易实现自动化生产、污染较少也较安全等优点，应用日趋广泛。按设备产生交变电磁场的频率高低，可将其分为高频、中频和工频三类（高频频率为30~500KHz；中频频率为1~10KHz；工频频率为50Hz的工业交流电）。感应加热设备使用的电源电压为220~380V，但有的设备内部电压高达10kV以上。故使用感应加热热处理设备时，必须注意高压电的用电安全和电磁波辐射污染的问题。 1．高频感应加热设备的安全操作 高频感应加热设备主要为电子（真空）管，产生高频电磁振荡，电功率为10~200kW，机内最高电压约为15kV。因此，要求设备内绝缘性能必须良好，机壳等有关部分必须可靠接地。操作工位应放置绝缘橡胶垫。设备旁应设有防护木栏杆，涂红白相间的油漆。挂高压电危险标志。高频间应光线明亮、通风良好，室内温度应控制在15~35℃。
《热处理设备》课程设计教学大纲 课程编码：050251005 课程英文名称：Heat-treatment Equipment Course Design 课程总学时：3周讲课：10 实验：0 上机：40 适用专业：金属材料工程 大纲编写（修订）时间：2017.7 一、大纲使用说明 本大纲根据金属材料工程专业2017版教学计划制订。 （一）适用专业 金属材料工程。 （二）课程设计性质 本课程设计是学生在修完热处理原理与工艺学等专业基础课程，并完成工艺课程设计后进行的一次综合性和实践性很强的教学实践活动，是教学中的一个重要环节。 （三）主要先修课程和后续课程 1.先修课程：工程制图、机械设计基础、热处理原理与工艺学、热处理设备等。 2.后续课程：学生进入毕业设计教学环节。 二、课程设计目的及基本要求 课程设计教学实施目的是： 1.通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热处理设备课程和其他先修课 程的理论与生产实际知识来分析和解决炉子设计问题的能力。 2.学习热处理炉设计的一般方法，掌握炉子设计的一般规律。 3.进行常规热处理炉设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料及手册、运用标准及规范。 4.熟悉计算机Auto CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 课程设计教学的基本要求： 1.能从热处理炉功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择炉型结构、确定炉体基本尺寸、合理选定耐火材料、确定炉体钢结构和钢材的规格型号。 2.能应用热平衡计算法确定热处理炉的输入总功率。能够进行电阻炉电热元件的计算或根据燃料种类进行燃料燃烧计算，进而选择燃烧装置。 3.能够从使用与维护、经济性和耐用性等问题出发，对热处理工件夹具、支架等进行结构设计。 4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。 5.初步掌握Auto CAD 软件的使用操作，使用计算机绘制炉体总图、零件图。 三、课程设计内容及安排 1. 主要内容： 课程设计题目以箱式电阻炉、台车炉、盐浴炉、井式炉的设计为主，也可选做其它设计题目，其工作量要在3周内完成。
常用金属材料及热处理代号 硬度 材料牌号 图纸热处理标注 HB HRc 热处理目的 Q235-A ─ 不热处理 16Mn─ 不热处理 渗碳淬硬S-C59 表面≥59表面耐磨，心部韧性高，去碳处可钻孔 20 20Cr 渗碳高频淬硬 S-G59 表面≥59表面耐磨，心部韧性高，不淬硬处可钻孔正火Z ≤230 组织均匀化，消除应力 调质T235 220～250提高性能，改善组织 调质T265 250～280提高性能，改善组织 淬硬C35 30～40 变形小，硬度略提高 淬硬C42 40～45 提高强度和耐磨性，有一定的韧性 淬硬C48 45～50 提高强度和耐磨性，有一定的韧性高频淬硬G48 表面45～50表面耐磨，心部韧性高，变形小 45 40Cr 高频淬硬G52 表面50～55表面耐磨，心部韧性高，变形小 调质T265 250～280提高性能，改善组织 38CrMoAlA 氮化D900 HV≥850 提高表面硬度及耐磨性，耐疲劳，耐腐蚀性能 退火Th ≤230 降低硬度 65Mn 60Si2MnA 50CrVA 淬硬C42 40～45 提高强度和弹性 退火Th ≤230 降低硬度 GCr15 淬硬C59 ≥59 提高硬度和耐磨性 退火Th ≤230 降低硬度 T8A 淬硬C58 55～60 提高硬度和耐磨性 退火Th ≤230 降低硬度 T10A T12A 淬硬C62 ≥62 提高硬度和耐磨性 退火Th ≤255 降低硬度 9SiCr Cr12MoV W18Cr4V 淬硬C62 ≥62 提高硬度和耐磨性 HT100 HT200 HT250 热时效去应力 QT400-15 QT600-3 热时效去应力 ZG200-400 ZG270-500 正火Z ZCuSn5Pb5Zn5 ─不热处理 ZAlSi7Mg ─不热处理 T2 ─不热处理 H62 ─不热处理 L2 ─不热处理
其它热处理设备的安全技 术参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
其它热处理设备的安全技术参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、感应加热式热处理设备的安全技术 感应加热式热处理设备，是利用电磁感应产生涡流电 发热现象，对工件表面加热进行热处理。由于其生产效率 高，能耗低以及容易实现自动化生产、污染较少也较安全 等优点，应用日趋广泛。按设备产生交变电磁场的频率高 低，可将其分为高频、中频和工频三类（高频频率为 30~500KHz；中频频率为1~10 KHz；工频频率为50Hz 的工业交流电）。感应加热设备使用的电源电压为 220~380V，但有的设备内部电压高达10kV以上。故使用 感应加热热处理设备时，必须注意高压电的用电安全和电 磁波辐射污染的问题。 1．高频感应加热设备的安全操作
高频感应加热设备主要为电子（真空）管，产生高频电磁振荡，电功率为10~200kW，机内最高电压约为 15kV。因此，要求设备内绝缘性能必须良好，机壳等有关部分必须可靠接地。操作工位应放置绝缘橡胶垫。设备旁应设有防护木栏杆，涂红白相间的油漆。挂高压电危险标志。高频间应光线明亮、通风良好，室内温度应控制在15~35℃。安装排风装置，以排除工件加热时所散发的油烟废气。由于高频设备的频率为30~500 KHz，会产生射频幅射。当人体吸收一定辐射量后，会发生生物学变化，生物学变化随波长减短（频率增高）而增加表现为神经衰弱症候群和植物神经系统功能紊乱。因此对设备的辐射场源（如高频变压器、馈电线、工作电容、耦合电容及感应器等），应采取屏蔽措施。为防止电磁波外漏而影响附近（约100m内）的电子设备和无线电通讯，还应将全室屏蔽，要保证工作环境的辐射强度在规定范围以内（电场强
1．目的： 使设备有效性的能力维持在最佳状态，从而达到设备寿命周期最大经济化。2．范围： 包括公司所有直接或间接用于热处理的设备。 3．职责： 3.1车间生产人员负责设备的日常点检、运行维护保养。 3.2机电人员负责设备的维护保养的指导、定期检查、大/中修等工作。 3.3热处理技术员负责设备的定期检查.和校验。 3.4实验员负责产品硬度的校验，对实验数据进行记录，并出具产品实验报告。 4.流程：无 5.作业内容： 5.1设备操作 a．开机前，必须熟悉热处理炉传动系统和结构，各开关的功用。 b．升温前首先由机电工对电器.热电偶进行检查，确认正常后，操作工对照《设备日常点检卡》中规定的项目（包括各项报警项目）进行点检，正常后进行操作。c．先开淬火槽循环和水冷却，然后按照升温工艺进行升温。 d．淬火炉温度升到300℃时开启网带传动。 e．当淬火炉升温到600℃，开启回火炉进行升温；当回火炉温度升到设定温度后才开启网带传动（先开网带传送，然后拧涨紧螺杆）。 f. 温度设定：通过温度仪表的上下按键对温度设定值进行调节。 g. 网带速度设定：通过变频器的旋转钮左右旋转对网速进行调节。 5.2 设备运行 a．设备运行过程中操作工应每30分钟巡视一次设备，若发现异常应当即通知机电工进行排异。 b. 设备运行过程中遇设备故障或其它紧急情况，请按照《热处理通用规定》执行。 c. 淬火槽温度接近70℃时开启油冷却对油进行降温，油温接近50℃时关闭油冷却。 5.3 设备停止 a．炉内产品走完后关闭加热电源，（淬火加热炉的网带传动.淬火槽循环.回火炉风扇.水冷却必须开，其它可关。回火炉开始降温后必须停网带，并把涨紧螺杆松开，防止网带拉长变形）。 b. 停炉后必须继续通入甲醇，等淬火炉炉温低于700℃后方可关闭甲醇。 c. 淬火加热炉温低于300℃后才能停网带传动，低于200℃后关闭淬火槽循环泵。回火炉温度低于200℃后可停风扇。 d. 炉温冷却后关闭冷却水。 5.4 日常维护保养
目录 第一章金属热处理课程设计简介 (1) 一、课程设计的任务与性质 (1) 二、课程设计的目的 (1) 三、设计内容与基本要求 (1) 四、设计步骤 (2) 第二章材料16Mn基本参数 (2) 一、16Mn材料简介 (2) 二、16Mn材料的性能及用途 (3) 三、16Mn材料化学成分 (3) 四、16Mn物理力学性能 (3) 第三章热处理工艺设计 (4) 一、16Mn热处理概述 (4) 二、16Mn热处理 (4) 三、基本参数确定 (9) 第四章 16Mn钢热处理分析 (10) 一、16Mn钢热处理后组织分析 (10) 二、16Mn钢热处理后材料性能检测 (13) 第五章设计与心得体会 (17) 参考文献 (19)
第一章金属热处理课程设计简介 一、课程设计的任务与性质 《金属热处理原理与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，运用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于强化学生解决问题、分析问题的能力。 二、课程设计的目的 1、课程设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握金属热处理工艺设计的一般规律和方法。 2、培养综合运用金属学、材料性能学、金属工艺学、金属材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3.培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。 4.提高技术总结及编制技术文件的能力。 5.是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。 三、设计内容与基本要求 设计内容：完成合金结构钢（16Mn）的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，金相组织分析，材料性能检测等。 基本要求： 1.课程设计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。 2.合理地确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。 3.正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。 4.正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。 5.课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。 四、设计步骤 方案确定： 1.根据零件服役条件合理选择材料及提出技术要求。
安全管理编号：YTO-FS-PD271 热处理设备安全技术通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
热处理设备安全技术通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 一、感应加热式热处理设备的安全技术 感应加热式热处理设备，是利用电磁感应产生涡流电发热现象，对工件表面加热进行热处理。由于其生产效率高，能耗低以及容易实现自动化生产、污染较少也较安全等优点，应用日趋广泛。按设备产生交变电磁场的频率高低，可将其分为高频、中频和工频三类（高频频率为 30~500KHz；中频频率为1~10 KHz；工频频率为50Hz 的工业交流电）。感应加热设备使用的电源电压为 220~380V，但有的设备内部电压高达10kV以上。故使用感应加热热处理设备时，必须注意高压电的用电安全和电磁波辐射污染的问题。 1．高频感应加热设备的安全操作 高频感应加热设备主要为电子（真空）管，产生高频电磁振荡，电功率为10~200kW，机内最高电压约为 15kV。因此，要求设备内绝缘性能必须良好，机壳等有关部分必须可靠接地。操作工位应放置绝缘橡胶垫。设备旁应设有防护木栏杆，涂红白相间的油漆。挂高压电危险标
热处理设备复习题 第一单元综合训练题答案 一、填空题 1．常用耐火材料有（粘土砖、高铝砖、耐火混凝土制品及各种耐火纤维），它们的最高使用温度分别为 （1350℃、1500℃、600~1460℃、1100~1600℃）。 2．荷重软化开始点是指在一定压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为 0.6% 的温度。 a.0.2% b.0.6% c.1.2% 3．抗渗碳砖是Fe 2O 3含量 a 的耐火材砖。 a. ＜1% b.＞1% c.＞2% 4．常用隔热材料有（硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉以及珍珠岩制品），其中最低使用温度及材料是 石棉 、 500℃ 。 5．传热的基本方式有 传导 、 对流 、 辐射 ，综合传热为 同时具有两种或两种以上的单一传热 。 6．电阻丝对炉墙的传热是 b ，炉墙对车间的传热是 b ，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了 e ，通过炉墙的传热是 a ，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是 h 、 热阻较大的是 k ；燃气对工件的传热是 b 。 a.传导 b.对流+辐射 c.辐射+传导 d.辐射 e.辐射+传导+对流 g.传导+对流 h.电阻丝对炉墙的传热 i.炉墙对车间的传热 k.通过炉墙的传热 7．影响“黑度”的因素有 b 、d 、e 、g 、f 。 a.时间 b.表面粗糙度 c.传热面积 d.温度 e.物体的材料 f.物体的形状 g.物体的颜色 h.角度系数
8．增强传热（含炉温均匀性）有 a 、s 、d 、g 、h 、k 、n 、o ，削弱传热有d 、e 、f 、i 、j 、l 、m 、p 。 a.加大温差 b.增加传热面积 c.增加风扇 d.加大气孔率 e.减小热导率 f .增加隔板 g.增加导风系统 h .箱式炉膛改圆形炉膛 i.圆形炉膛改箱式炉膛 j .炉壳外刷银粉比砖墙或一般金属外壳 k.增加黑度（如工件或炉壁表面涂覆高黑度磷化处理层或CO 2红外涂料） l.降低黑度 m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热） 比工件表面氧化 n.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴 o.燃气炉比空气炉 p.空气炉比燃气炉 三、简答题 1．比较重质砖、轻质砖以及硅酸铝耐火纤维的主要性能，说明它们在热处理炉中的应用及应注意的问题。试选择电阻丝搁板所用材料，并说明选择的依据。 答：重质砖使用温度高于同材质的轻质砖，硅酸铝耐火纤维兼有耐火及保温性能，新型耐火纤维的使用温度高于重质砖。重质砖多在炉底支撑砖，轻质砖多用于炉侧墙或炉顶，硅酸铝耐火纤维使用温度不要过高以防损坏。电阻丝搁板通常选择高铝砖或刚玉材料，并说明选择的依据。 2．比较三种基本传热方式的异同。 答：三种传热均与温差、传热面积、传热系数、传热时间成正比。不同的材料的传热系数差别很大，对流传热还与流体的流速、温度、黏度有关，辐射传热还与材料的黑度、角度系数、表面粗糙程度有关。 3．写出单层稳定态传导传热计算公式。 答：φ = S t t λδ ) (21- 或 q = λδ)(21t t - 4．有一双层炉墙，第一层是重质耐火粘土砖厚113mm ，第二层为硅藻土砖厚
北华航天工业学院《热处理设备课程设计》 课程设计报告报告题目： 作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作者姓名： 作者学号： 指导教师姓名： 完成时间：
《热处理设备》课程设计任务书 课题名称750 ℃60 kg/h的箱式电阻炉设计完成时间12.27-31 指导教师陈志勇、范涛职称高工、助教学生姓名班级 总体设计要求和技术要点 总体设计要求：1.通过设计，培养学生具有初步的设计思想和分析问题、解决问题的能力，了解设计的一般方法和步骤。2.初步培养学生的设计基本技能，如炉型的选择、结构尺寸设计计算、绘图、查阅手册和设计资料，熟悉标准和规范等。3.使学生掌握设计热处理设备的基本方法，能结合工程实际，选择并设计常用热处理设备，培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。设计一台热处理箱式电阻炉，其技术要点为：1.用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火、调质处理及回火。 2.工件：中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量； 3.最高工作温度： 750℃； 4.生产率：60 kg/h ； 5.生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。 工作内容及时间进度安排 1.热处理设备设计准备 0.5天 2.箱式电阻炉结构尺寸计算、选择炉体材料、计算分配电阻炉加热功率 0.5天 3.计算电热元件尺寸、进行结构设计 0.5天 3.核算设备技术经济指标 0.5天 4.绘制电阻炉总图、电热元件零件图 1.0天 5.编写设计说明书、使用说明书 0.5天 6.设计总结 0.5天 7.答辨 1.0天 课程设计成果 1、设计说明书：设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下：（1）统一模板，正规书写；（2）说明书的内容及计算说明项目：（a）、对设计课题的分析；（b）、设计计算过程；（c）、炉子技术指标；（d）、参考文献。 2、设计图纸：（1)电阻炉总图一张（A3），要求如下：（a）、图面清晰，比例正确；（b）、尺寸及其标注方法正确；（c）、视图、剖视图完整正确；（d）、注出必要的技术条件。（2）零件图3张：电热元件零件图，炉门图，炉衬图（A4）。 3、使用说明书：电阻炉的技术规范及注意事项等。
1.LY12的介绍 LY12是旧牌号，新牌号是2A12，这是一种高强度硬 铝，可进行热处理强化，在退火和刚淬火状态下塑性中 等，点焊焊接性良好，用气焊和氩弧焊时有形成晶间裂 纹的倾向；合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚 好，退火后可切削性低；抗蚀性不高，常采用阳极氧化 处理与涂漆方法或表面加包铝层以提高其抗腐蚀能力。 LY12为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较 合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075铝合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。 1.组织致密性： 独有的晶粒细化工艺保证,航空产品系列全部通过航空航天用铝合金制品的超声波探伤工序检验,无沙孔、裂纹、气泡及杂质等。 2.内应力（人工时效）： 完美的预拉伸消除内应力工艺处理，彻底消除内应力，产品在加工和受力时也不会翘曲、开裂及变形。 3.公差精度： 产品全部符合美国材料及试验学会规范(ASTM)和航空航天材料规范(AMS),大部分产品的公差指标可超过ASTM1/2公差精度,部分产品公差指标甚至可超过ASTM 1/4标准公差精度。 4.加工性能： 将化学成分、强度及硬度的偏差降至最小，加工中不会发生"粘刀"、"崩刀"现象。 5.均匀性： 热处理技术卓越，产品在300mm厚度（或直径）以下，强度、硬度可保持一致。 6.稳定性： 生产工序全部电脑控制，绝少人为偏差，不同批次生产也可保证性能一样。 7.染色效果： 染色处理效果均匀而有光泽，表面无“条纹”状或“斑点”状、颜色不一的现象发生。 8.抗腐蚀性能 :通过金属及合金的显微检验，具有优良的抗应力腐蚀性能及抗腐蚀鳞状剥落性能，在各种介质（如水蒸气、弱酸、弱碱等）环境下长久使用不会产生凹坑或发黑现象。 9.抗高温性能: 在400℃工作环境中不会产生永久变形。 10.弯曲性能: 板材全部通过半导弯曲检验，弯曲180度不会产生开裂现象。
箱式炉热处理安全技术注意事项 在重工业行业中，提到热处理设备，首先想到的应该是电炉，无论是哪种类型的电炉在重工业行业热处理方面都有着无可替代的作用！根据燃料的不同大致可以分为燃料炉的电炉两大类。1.燃料炉。以固体、液体和气体燃烧产生热源，如煤炉、油炉和煤气炉。它们靠燃烧直接发出的热能量，大都属一次能源，价值经济、消耗低，但容易使工件表面脱碳和氧化。常用于一般要求的加热工件和材料热处理中，如回火、正火、退火和淬水。2.电炉。以电为热能源，即二次能源。按其加热方法不同，又分为电阻炉和感应炉。根据加热工件和材料不同，按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。电阻炉。主要由电阻体作为发热元件和电炉。根据热处理工艺的要求，可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化，也可解决无氧化问题。感应炉。通过电磁感应作用，使工件内产生感应电流，将工件迅速加热。感应炉加热是热处理工艺中的一种先进方法，主要用于表面热处理淬火，后来逐步扩大为用于正火、淬火、回火以及化学热处理等，特别是对于一些特殊钢材和有特殊工切要求的工件应用较多。热处理操作的一般安全要求：1.操作前，首先要熟悉热处理工艺规程和所要使用的设备。2.操作时，必须穿戴好必要的防护用品，如工作服、手套、防护眼镜等。3.在加热设备和冷却设备之间，不得放置任何妨碍操作的物品。 4.混合渗碳剂、喷砂等就在单独的房间中进行，并应设置足够的通风设备。 5.设备危险区，应当用铁丝网、栅栏、板等加以防护。 6.热处理用全部工具应当有条理地放置，不许使用残裂的、不合适的工具。 7.车间的出入口和车间内的通路，应当通行无阻。在重油炉的喷嘴及煤气炉的浇嘴附近，应当安置灭火砂箱；车间内应放置灭火器。 8.经过热处理的工件，不要用于去摸，以免造成灼伤。
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.化学热处理设备的安全技 术正式版
化学热处理设备的安全技术正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 钢铁零件的化学热处理，是将零件置于不同的化学活性介质中，在特定工艺温度下对其加热并保温，向工件表层内渗入化学元素，改变工作表层的化学成分与组织，获得所需要的表层使用性能。化学热处理的方法很多，下面仅就目前生产中广泛应用的气体化学热处理、液体化学热处理及辉光离子氮化生产中的安全技术作一简介。 一、气体化学热处理设备的安全技术 气体化学热处理设备主要有井式炉、周期式多用炉和连接式贯通马弗炉。可用
来进行气体渗碳、氮化、软氮化和氰化。所使用的渗剂有：甲醇、乙醇、煤油、丙酮、三乙酸胺、尿素、氨气、吸热式气氛、天然气、城市煤气等。 操作人员除必须熟悉设备的性能和安全操作规程外，还应对所采取的化学物品的性能、安全使用保管有所了解，对它们在化学热处理过程中的分解产物及对周围环境的影响也要有所了解。 气体化学热处理中的废气，都必须点燃，因为其中一般含有一氧化碳、氰氢酸、氨和不饱和烃等，点燃后即可分解。例如气体软氮化时，炉内的HCN含量为 6~8mg/m＜sup＞3＜sup＞，废气点燃后，工作环境中含HCN量仅为0~0.08mg/m＜sup
2015—2016学年第二学期 热处理设备课程设计淬火盐水槽设计 设计者： 班级： 指导教师： 设计日期：
目录 一．淬火槽设计 1.基本要求 2.设计内容 二．设备计算和选择 1.淬火盐水槽的尺寸确定 1.1淬火盐水槽的结构形式 1.2淬火盐水槽的尺寸计算 2.冷却循环系统的组成 3.冷却器的计算与选择 三．绘图 四．收获总结 致谢
一、淬火槽设计 1.基本要求 冷却是热处理生产的重要组成部分。淬火冷却设备的主要作用是实现对材料的淬火冷却，达到所要求的组织和性能；同时减少或避免工件在冷却过程中开裂和变形。 对淬火冷却设备的基本要求是： ①能容纳足够的淬火介质，以满足吸收高温工件的热量的需要； ②能控制淬火介质的温度、流量和压力参数等，以充分发挥淬火介质的功能； ③能造成淬火介质与淬火工件之间的强烈运动，，以加快热交换过程； ④对容易开裂和变形的工件，应设置适当的保护装置，以防止开裂和减少变形； ⑤设置介质冷却循环系统，以维持介质温度和运动； ⑥保护环境和生产安全。 2.设计内容 ①根据工件的特性、淬火方法、淬火介质、生产量和生产线的组成情况，确定淬火槽的结构类型； ②根据每批淬火件的最大重量、最大淬火尺寸确定淬火槽的容积； ③选择淬火介质在槽内的运动形式，确定供排介质的位置。确定驱动介质运动装置的安装位置； ④选择淬火槽的结构材料，考虑材料的抗蚀性和避免应用催化介质变质的材料； ⑤绘制水槽结构图，给出用料明细表； ⑥给出配套冷却器（型号、换热量）。 二、设备计算和选择 1.淬火槽的尺寸确定 1.1淬火槽的结构形式 此次设计的淬火槽结构形式为普通型间隙作业淬火槽，主体结构由槽体、介质进排液管及溢流槽组成。 ①槽体 淬火槽槽体材质采用Q235钢。其屈服强度δs=235MPa,抗拉强度δ
第一单元综合训练题答案 一、填空题、选择填空题 1．常用耐火材料有（粘土砖、高铝砖、耐火混凝土制品及各种耐火纤维），它们的最高使用温度分别为 （1350℃、1500℃、600~1460℃、1100~1600℃）。 2．荷重软化开始点是指在一定压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为0.6% 的温度。 a.0.2% b.0.6% c.1.2% 3．抗渗碳砖是Fe2O3含量a的耐火材砖。 a.＜1% b.＞1% c.＞2% 4．常用隔热材料有（硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉以及珍珠岩制品），其中最低使用温度及材料是石棉、 500℃。 5．传热的基本方式有传导、对流、辐射，综合传热为同时具有两种或两种以上的单一传热。 6．电阻丝对炉墙的传热是 b ，炉墙对车间的传热是 b ，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了e ，通过炉墙的传热是 a ，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是h 、 热阻较大的是k ；燃气对工件的传热是 b 。 a.传导 b.对流+辐射 c.辐射+传导 d.辐射 e.辐射+传导+对流g.传导+对流h.电阻丝对炉墙的传热i.炉墙对车间的传热k.通过炉墙的传热 7．影响“黑度”的因素有b 、d、e、g、f 。 a.时间 b.表面粗糙度 c.传热面积 d.温度 e.物体的材料 f.物体的形状 g.物体的颜色 h.角度系数 8．增强传热（含炉温均匀性）有a、s、d、g、h、k、n、o，削弱传热有d、e、f、i、j、l、m、p 。 a.加大温差 b.增加传热面积 c.增加风扇 d.加大气孔率 e.减小热导率 f.增加隔板 g.增加导风系统 h.箱式炉膛改圆形炉膛 i.圆形炉膛改箱式炉膛 j.炉壳外刷银粉比砖墙或一般金属外壳 k.增加黑度（如工件或炉壁表面涂覆高黑度磷化处理层或CO2红外涂料） l.降低黑度 m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热）比工件表面氧化 n.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴 o.燃气炉比空气炉 p.空气炉比燃气炉 二、是非题 1．荷重软化开始点与最高使用温度基本相等或比较接近（是）。 2．重质砖、轻质砖可以是同一种原材料制成，热导率相同（非）。 3．耐火材料中Al2O3含量越高，其使用温度也越高（是），其颜色也越白（是）。 4．工程上把导热系数小于0.23 W/(m·℃)的材料称为隔热材料（是），其热导率低，热阻大，削弱传热（是）。主要是气孔率高、比重轻，发挥了空气是不良导体的作用（是），其使用温度高于耐火材料（非）。
北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目：CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者学号：20104082104 作者姓名：倪新光 指导教师姓名：翟红雁 完成时间：2013.06.27
课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材； 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法； 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式； 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章；收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤； 通过对零件的分析，选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种（两种以上）工艺 线及热处理 方案，然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料，确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间，冷却方式等，并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境，确定出该零件的性能要求，结合技术要求，选出合适的材料，并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论，条理清晰，优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定（工序中涉及到的所有热处理工艺）。写出确定参数的理由和根据，（尽可能写出所使用的设备）要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。
内部编号：AN-QP-HT646 版本/ 修改状态：01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 热处理设备的安全技术通用范本
热处理设备的安全技术通用范本 使用指引：本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时，不断提高产品质量，保证安全生产，同时进行经济核算，通过降低产品成本来赢得更多商业机会，最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 一、感应加热式热处理设备的安全技术 感应加热式热处理设备，是利用电磁感应产生涡流电发热现象，对工件表面加热进行热处理。由于其生产效率高，能耗低以及容易实现自动化生产、污染较少也较安全等优点，应用日趋广泛。按设备产生交变电磁场的频率高低，可将其分为高频、中频和工频三类（高频频率为30~500KHz；中频频率为1~10 KHz；工频频率为50Hz的工业交流电）。感应加热设备使用的电源电压为220~380V，但有的设备内部电压高达10kV以上。故使用感应加热热处理设备时，必须注意高压电的用电
《热处理设备》复习题 绪论 热处理设备主要有加热设备、冷却设备和炉用仪表。其中，加热设备是热处理过程中的主要设备。预备热处理通常使用电阻炉、燃气炉（箱式、井式、台车式），最终热处理通常使用浴炉、感应加热设备、井式气体渗碳路、电阻炉、燃气炉，高质量的最终热处理通常使用可控气愤炉、可控气愤多用炉、真空热处理炉。热处理炉主要技术性能指标有额定温度、额定功率、工作电压、炉膛尺寸、生产率、最大装炉量、空炉升温时间等。 第一单元热处理设备基础 模块一筑炉材料 主要的筑炉材料有砌筑炉衬所用的耐火材料、隔热材料（或称绝热材料、保温材料）、制作炉底板和炉罐的耐热钢。 耐火材料 凡能够抵抗高温，并能承受高温物理和化学作用的材料，称为耐火材料。 热处理炉对耐火材料的性能要求： 1有足够的耐火度。指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度，但并不是它的熔点。根据耐火度的高低，耐火材料可分为普通耐火材料（耐火度为1580~1700℃）、高级耐火材料（耐火度为1770~2000℃）和特级耐火材料（耐火度大于2000℃）。 2有一定的高温结构强度。高温结构强度用荷重软化点来评定，荷重软化点是指式样（尺寸为φ36*50mm）在一定压力（0.2MPa）条件下，以一定的升温速度加热，测出试样开始变形（变形量为原试样的0.6%）的温度，此温度叫改耐火材料的荷重软化点开始点。 3高温化学稳定性好。 4有良好的耐急冷急热性。 5高温下的体积稳定性。 热处理炉常用的耐火材料及应用： 1粘土质耐火材料（重质砖） 2轻质（轻质砖）与超轻质耐火材料 3高铝质耐火材料 4刚玉制品 5硅酸铝耐火纤维 6耐火混凝土，与耐火砖相比，耐火混凝土的优点是：可在现场直接制造，取消了复杂的烧结工序：具有可塑性和整体性，忧虑与复杂制品的成型；较耐火砖砌炉及修炉的速度快，加强了炉体的整体性，寿命长。 热处理炉常用的耐火混凝土有以下几种： （1）铝酸盐耐火混凝土（2）磷酸盐耐火混凝土（3）水玻璃耐火混凝土 隔热材料 工程上把导热率小于0.23W/( m*℃)的材料成为隔热材料。隔热材料的主要性能特点是热导率低、体积密度小、比热小等。 硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉、珍珠岩、
热处理安全技术的一般要求一、热处理过程中的有害物和不安全因素 1．毒物、毒气和粉尘 热处理不少工序要直接应用有毒物品，如三酸（硝酸、盐酸、硫酸）、烧碱、纯碱、熔融的铅和金属盐等。 （1）应用氯化钡作为加热介质，最高温度达1300℃。氯化钡会大 量蒸发； （2）氮化工艺过程大量地使用氨气，在生产过程中部分氨气会随废气排入大气中；
（3）氰化盐在液体渗碳、氰化和软氮化等工艺过程中应用； （4）有机物如汽油、甲醇、丙酮和煤油等在使用中会大量地挥发； （5）煤气和吸、放热保护气氛中的主要成分是一氧化碳； （6）硝盐浴炉中熔融的硝盐，在热的状态下与工件油污作用，产生棕色的有毒气体（五氧化二氮等氮氧化合物）； （7）气体软氮化时，甲醇和氨气进入炉内相互作用后产生氰酸根；
（8）热处理工件最后的喷砂清理，使用石英砂，产生大量二氧化硅粉尘。 2．触电 热处理车间用电量很大，许多炉子使用电加热设备，如水、油泵、鼓风机和抽风机都是用电动机驱动，而且还有不少用电设备，用的是高压电（如高频设备可高达15kV）。在使用中违章操作，即将发生触电和电击伤事故。 3．易燃易爆
热处理中应用的某些油料（汽油、煤油和柴油）、有机物（甲醇、乙醇、乙炔、丙烷、丁烷、丙酮和香蕉水等），都是易燃易爆物质。使用气体和液体燃料的热处理炉，由于操作不当，也经常发生炉子爆 炸事故。 热处理淬火工艺有时要求把加热到800~900℃以上的工件直接淬入油中或采用喷油冷却，容易引起火灾。 4．烫伤 热处理的加热介质许多是利用熔融的金属盐（氯化钡、氯化钠、氯化钾和碳酸钠）。熔融的金属盐一旦遇到水或水汽就会发和熔盐的崩爆，使熔盐飞溅而烫伤人。作为“冷却”介质的低温硝盐浴，虽然温度 在150~200℃，一旦碰到皮肤也会造成严重烫伤。还有，灼热的工件、热油和清洗用的热水浴槽也都容易造成烫伤。
热处理设备 Heat treating equipment 课程编号：07310510 学时：45（其中：讲课学时：43 实验学时： 2 上机学时：0） 学分：3 先修课程：《高等数学》、《传热学》、《电工学》、《金属材料学》、《物理化学》、《机械原理和机械零件》、《机械制图》、《计算机技术》 适用专业：金属材料工程 教材：《金属组织控制技术与设备》邵红红，纪嘉明编著，北京大学出版社，2011年9月第1版。 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 （一）本课程的性质 热处理设备是金属材料工程专业的必修课，是本专业材料、工艺、设备三条主线之一。实践证明，要提高钢铁等金属材料的使用性能，最有效的手段之一，就是对其进行热处理。如果说，冶金工作者已经赋予了材料优良的性能潜力，而热处理工艺可以发掘这样的潜力，使之具有最佳的使用性能，那么，热处理设备则是达到这种目的的必不可少的手段。所以作为一个金属材料工程学生，热处理设备方面的知识不可或缺。 （二）本课程的任务 1．熟悉热处理设备的类型、结构特点和应用范围，能够合理选择、正确使用热处理设备； 2．初步具备设计和改造普通热处理炉的能力； 3．对热处理设备发展动态有所了解，从而能充分利用现有设备，大胆合理运用和推广先进热处理设备，为保证产品质量提供必要条件。 二、课程的基本内容和要求 第一章（本教材第六章）传热学原理 1．教学内容 （1）传热的基本方式：传导、对流和辐射换热；温度场、稳定导热和不稳定导热、温度梯度的概念； （2）传导传热：基本定律和传热量计算表达式，单、多层平壁稳定导热及单多层圆筒壁稳定导热分析和计算； （3）对流换热：基本定律和传热量计算表达式，影响对流换热的因素，不同条
真空热处理炉 设计说明书 （课程设计） 一、设计任务说明说： WZC-60型真空淬火炉技术参数：
二、确定炉体结构和尺寸： 1、炉膛尺寸的确定 由设计说明书中，真空加热炉的有效加热尺寸 为900mm×600mm×450mm ，隔热屏部结构尺寸 主要根据处理工件的形状、尺寸和炉子的生产率决定， 并应考虑到炉子的加热效果、炉温均匀性、检修和装 出料操作的方便。一般隔热屏的表面与加热器之 间的距离约为50—100mm；加热器与工件(或夹具、 料筐)之间的距离为50一150mm。隔热屏两端通常不 布置加热器，温度偏低。因此，隔热屏每端应大于 有效加热区约150—300mm，或更长一些。从传热学 的观点看，圆筒形的隔热屏热损失最小，宜尽量采用。 则： L＝900＋2×(150～300)＝1100～1400mm B＝600＋2×(50～150)＋2×(50～100) ＝800～1100mm H＝450＋2×(50～150)＋2×(50～100) L=1300㎜＝650～950mm B=900㎜不妨，我们取L=1300 mm；B=900mm；H=850mm。 H=850㎜
2、炉衬隔热材料的选择 由于炉子四周具有相似的工作环境，我们一般选用相同的材料。为简单起见，炉门及出炉口我们也采用相同的结构和材料。这里我们选用金属隔热屏，由于加热炉的最高使用温度为1300℃，这里我们采用六层全金属隔热屏，其中三层为 钼层，外三层为不锈钢层。 按设计计算，第一层钼辐射屏与炉温相等，以后各辐射屏逐层降低，钼层每层降低250℃左右，不锈钢层每层降低150℃左右。 则按上述设计，各层的设计温度为： 第一层：1300℃；第二层：1050℃； 第三层：800℃；第四层：550℃； 第五层：400℃；第六层：250℃； 水冷夹层壁：100℃ 最后水冷加层壁的温度为100℃<150℃， 符合要求。 3、各隔热层、炉壳壁的面积及厚度 （1）、隔热屏 由于隔热层屏与屏之间的间距约8～15mm，这里我们取10mm。钼层厚度0.3mm，不锈钢层厚度0.6mm。屏的各层间通过螺钉和隔套隔开。
文件编号：TP-AR-L2648 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 其它热处理设备的安全 技术(正式版)
其它热处理设备的安全技术(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 一、感应加热式热处理设备的安全技术 感应加热式热处理设备，是利用电磁感应产生涡流电发热现象，对工件表面加热进行热处理。由于其生产效率高，能耗低以及容易实现自动化生产、污染较少也较安全等优点，应用日趋广泛。按设备产生交变电磁场的频率高低，可将其分为高频、中频和工频三类（高频频率为30~500KHz；中频频率为1~10 KHz；工频频率为50Hz的工业交流电）。感应加热设备使用的电源电压为220~380V，但有的设备内部电压高达10kV以上。故使用感应加热热处理设备时，必须注意高压电的用电安全和电磁波辐射污染的问