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 Hz
8.3热处理炉炉型（举例）
⑴室状炉
⑵台车炉（车底炉）
⑶井底炉
⑷罩式炉
⑸卧式多用途可控气氛热处理炉
⑹辊底式炉
⑺钢带连续热处理炉
⑻网带式炉
⑼推杆式气体渗碳炉
⑽振底炉
⑾钢丝退火马弗炉
(12)l流动粒子炉
