热处理设备及发展趋势PPT课件
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热处理设备热处理电阻炉ppt课件
小、工件尺寸大、形状特殊者）
考虑因素：
➢ 一次装炉料量、 ➢ 有效面积、 ➢ 装出料的方便程度、 ➢ 气体流通等
精选ppt
20
炉型的选择和炉体尺寸的确定
具体尺寸确定：
L(炉膛的长度)=L1（有效的长度）+0.2~0.3（m） （预留的两空隙）
B(炉膛的宽度)=B1（有效的宽度）+0.2~0.3（m） （预留的两空隙）
热处理车间 设备与设计
热处理电阻炉
任慧平 孙昊 内蒙古科技大学 材料与冶金学院
精选ppt
1
本章大纲的要求内容
概述
了解电阻加热炉的一般知识
炉型的选择和炉体尺寸的确定
掌握炉型的选择和炉体尺寸的确定办法和计算
电阻加热炉功率的确定
掌握如何确定电阻加热炉功率
电热体材料及其性能
了解电热体材料及其性能
电热体的计算及其在炉内布置
✓ 为节能和提高升温速度，在符合耐火、保温和机 械强度的要求，应尽量采用轻质耐火材料
✓ 保温材料的使用温度不能超过容许温度。 ✓ 炉衬外表温度应保持在40~60℃之间为宜。
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炉型的选择和炉体尺寸的确定
炉墙的砌筑：
➢ 炉温低于300℃的电阻炉，用钢板夹层作炉墙，中间 填充保温材料
➢ 小于700℃，轻质粘土砖做砌体，外部加蛭石粉或硅 藻土砖等保温材料
炉壳的作用是保护炉衬，加固炉子结构和保 持炉子的密封性，通常是用钢板复贴在钢架 上焊接而成
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28
电阻加热功率的确定
确定方法：
经验计算法 类比法 理论计算法
经验计算法：
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29
电阻加热功率的确定
类比法 理论计算法(热平衡法)
考虑因素：
➢ 一次装炉料量、 ➢ 有效面积、 ➢ 装出料的方便程度、 ➢ 气体流通等
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20
炉型的选择和炉体尺寸的确定
具体尺寸确定：
L(炉膛的长度)=L1（有效的长度）+0.2~0.3（m） （预留的两空隙）
B(炉膛的宽度)=B1（有效的宽度）+0.2~0.3（m） （预留的两空隙）
热处理车间 设备与设计
热处理电阻炉
任慧平 孙昊 内蒙古科技大学 材料与冶金学院
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1
本章大纲的要求内容
概述
了解电阻加热炉的一般知识
炉型的选择和炉体尺寸的确定
掌握炉型的选择和炉体尺寸的确定办法和计算
电阻加热炉功率的确定
掌握如何确定电阻加热炉功率
电热体材料及其性能
了解电热体材料及其性能
电热体的计算及其在炉内布置
✓ 为节能和提高升温速度，在符合耐火、保温和机 械强度的要求，应尽量采用轻质耐火材料
✓ 保温材料的使用温度不能超过容许温度。 ✓ 炉衬外表温度应保持在40~60℃之间为宜。
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炉型的选择和炉体尺寸的确定
炉墙的砌筑：
➢ 炉温低于300℃的电阻炉，用钢板夹层作炉墙，中间 填充保温材料
➢ 小于700℃，轻质粘土砖做砌体，外部加蛭石粉或硅 藻土砖等保温材料
炉壳的作用是保护炉衬，加固炉子结构和保 持炉子的密封性，通常是用钢板复贴在钢架 上焊接而成
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电阻加热功率的确定
确定方法：
经验计算法 类比法 理论计算法
经验计算法：
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电阻加热功率的确定
类比法 理论计算法(热平衡法)
热处理原理与工艺ppt
1 2
空气冷却器
利用空气作为冷却介质，通过换热器将热量带 走。
水冷装置
利用水作为冷却介质，通过循环水将热量带走 。
3
油冷装置
利用油作为冷却介质，通过油循环将热量带走 。
辅助设备
输送装置
包括输送带、辊道等， 用于工件的输送和定位 。
装料装置
包括料仓、料斗、抓斗 等，用于工件的装料和 卸料。
加热元件
包括电热丝、硅碳棒等 ，用于加热设备中的加 热元件。
热处理质量控制
为了保证热处理效果的一致性和可靠性，需要对热处理过 程进行严格的质量控制，包括温度控制、时间控制和气氛 控制等。
展望
01
新技术的发展
随着科技的不断进步，新的热处理技术也不断涌现。例如，真空热处
理、保护气氛热处理和激光热处理等新技术的应用，将进一步提高热
处理质量和效率。
02
节能减排的需求
Байду номын сангаас
04
热处理的应用
工业应用
航空航天领域
为了提高航空航天构件的强度、硬度、韧性和疲劳性能，通常 需要进行热处理。
汽车工业
汽车零部件如齿轮、轴、弹簧等需要进行热处理，以提高其耐 磨性和抗疲劳性能。
机械制造
在机械制造过程中，对金属材料进行热处理可以改变其内部结 构，提高材料的使用性能。
日常生活应用
餐具
THANKS
热处理原理应用
广泛应用于机械制造业、 冶金工业、电子工业等领 域。
热处理的过程
加热
将金属材料加热到一定温 度，使其发生相变或奥氏 体化。
保温
保持一定时间，使金属材 料充分吸收热量，达到预 期的组织结构。
冷却
热处理学基本知识培训学习PPT课件
淬火工艺
总结词
淬火是热处理中重要的硬化工艺，通过快速冷却使金属材料硬化，提高其耐磨性和强度。
详细描述
淬火是将金属加热到高温后迅速冷却的过程。通过快速冷却，金属内部的晶体结构发生改变，产生硬 化效果。淬火后金属通常呈现高硬度和高强度，但同时也可能变得脆硬。因此，淬火后通常需要进行 回火处理。
回火工艺
表面热处理
总结词
表面热处理是针对金属表面进行的热处理工 艺，通过改变金属表面的组织结构，提高其 耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性。
详细描述
表面热处理是通过将金属表面局部或全部加 热到高温，然后迅速冷却或保温一定时间后 冷却的过程。常见的表面热处理方法包括渗 碳、渗氮、碳氮共渗等。这些方法可以在不 改变金属整体性能的情况下，提高其表面的 硬度和耐腐蚀性等性能指标。
汽车零部件的热处理
汽车制造业中，许多零部件需要进行热处理以提高其机械性能和耐腐蚀性。例如，发动 机活塞、曲轴、气瓶等都需要经过适当的热处理工艺。
轻量化设计
为了提高燃油效率和降低排放，汽车制造业正在推动轻量化设计。热处理技术在此过程 中发挥了重要作用，例如使用高强度钢材进行热处理，以实现部件的轻量化和高性能。
02 热处理的基本原理
热传导与热对流
热传导
热量通过物体内部微观粒子的相互作 用从高温区域传递到低温区域的过程。
热对流
由于流体各部分之间的相对运动或温 差而引起的热能传递过程，主要发生 在流体与固体接触的界面上。
热辐射与相变
热辐射
物体通过电磁波的形式释放和吸收热能的过程，是热量传递 的三种方式之一。
04 热处理设备与工具
加热设备
电阻炉
利用电阻加热原理，通过电流在电热元件上 产生热量来加热工件。
热处理设备热处理电阻炉41页PPT
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
热处理设备热处理电阻炉
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
热处理设备热处理电阻炉
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
热处理技术的现状与发展方向
新热处理技术的出现也给热处理行业带来了新的发展机遇。例如，真空热处理 技术可以避免氧化和脱碳等缺陷，提高工件的质量和寿命；离子注入技术可以 提高工件的耐磨性和抗腐蚀性；激光热处理技术可以获得高强度、高硬度的表 面层，提高工件的整体性能。
热处理行业发展趋势
未来，热处理行业将朝着高质量、高效益、环保可持续的方向发展。具体表现 在以下几个方面：
二、热处理技术的术也在不断创新和发展。例如，真空热处理、 激光热处理、高频热处理等新型热处理技术正在逐步推广应用，这些技术能够 更好地满足高精度、高效率、环保等方面的要求。
2、新的应用领域
热处理技术正不断拓展其应用领域。例如，在新能源领域，太阳能电池板的边 框和支架、风力发电的轴承等都需要进行热处理；在航空航天领域，飞机起落 架、航空发动机等关键部件也需要进行精密的热处理。
2、热处理技术的应用范围
热处理技术广泛应用于各种金属材料和非金属材料的加工和生产过程中，如钢 铁、有色金属、玻璃、陶瓷、塑料等。
3、当前热处理技术的优缺点
（1）优点：通过热处理技术，可以显著提高材料的硬度、耐磨性、抗疲劳性 等性能，同时也能优化材料的内部结构，提高产品的稳定性和可靠性。
（2）缺点：热处理过程容易产生环境污染，能源消耗较大，且部分工艺参数 难以精确控制，可能会导致产品质量不稳定。
我国热处理行业的现状及市场前 景
我国热处理行业经历了快速的发展，目前已经形成了较为完善的产业链和产业 聚集地。在市场需求方面，随着我国制造业的转型升级和高端装备制造产业的 快速发展，热处理市场需求持续增长。此外，汽车、航空航天、能源等领域对 高性能材料的需求也不断增加，进一步推动了热处理行业的发展。
因此，我们需要加强热处理技术的研究与开发，提高产品质量和生产效率，以 满足制造业不断发展的需求，同时也要注重环保和节能减排，推动热处理行业 的可持续发展。
热处理知识介绍ppt课件
细片状和点、球状珠光体（欠热+冷速快）
43
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影响球化组织的因素
由上述案例得知，影响球化组织的因素主要为 以下三点： A、温度（欠热、过热） B、保温时间 C、冷却速度
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六、影响钢材氧化、脱碳的几大因素
加热时，钢表层的铁及合金与元素与介质（或 气氛）中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应 生成氧化物膜的现象称为氧化。
6
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热处理的概念
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， 又以不同速度冷却的一种工艺。
7
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热处理工艺图
8
精选ppt
9
精选ppt
热处理分类
10
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热处理分类
正火、退火、淬火、回火是整体热处理中的 “四把火”，其中淬火与回火关系密切，常常 配合使用，缺一不可。
钢在加热时，表层的碳与介质（或气氛）中的 氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应，降低 了表层碳浓度称为脱碳，脱碳钢淬火后表面硬 度、疲劳强度及耐磨性降低 。
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氧化、脱碳
2Fe＋O2→2FeO Fe＋H2O→FeO＋H2 Fe3C＋CO2→3Fe＋2CO
Fe3C+O2 → 3Fe+CO2
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热处理分类——淬火
把钢加热到临界点Ac1或Ac3以上，保温并随 之以大于临界冷却速度冷却，以得到亚稳状态 的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称 为淬火。
14
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热处理分类——回火
钢的回火是将淬火钢加热至A1以下的某一温 度，保温一段时间，然后冷却到室温的一种热 处理工艺。
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适用介质
空气介质炉、火焰炉、可 控气氛炉、盐浴炉、油浴 炉、铅浴炉、流态化炉、 真空炉
炉膛形式
箱式炉、井式炉、罩式炉、 贯通式炉、转底式炉、管 机械形式 式炉
台车式炉、升降底式炉、 推杆式炉、输送带式炉、 辊底式炉、振底式炉、步 进式炉
工艺用途
退火炉、淬火炉、回火炉、 控制形式 渗碳炉、渗氮炉、实验炉
频段
频率 800℃ （mm）
500~800 0.7~0.56
高频 300~500 200~300 0.9~0.7 1.1~0.9
100~200 1.6~1.1
超高频 30~40 2.9~2.5
中频 8 4 2.5 1 5.6 7.9 10 15.8
感应加热时，工件尖角、棱边部位的电流密度大，加热速 度快，易过热，产生尖角效应，为此设计感应器时应将工件尖 角和突出部分处的间隙适当增大。
18
功能参数
炉温均匀 ห้องสมุดไป่ตู้炉升温时间 空炉损耗功率 炉温稳定度 表面温升
19
运行性能
炉内气氛 最大装载量 炉子生产能力 炉子生产率 工艺适应性 可比单位能耗 自动化程度
20
可靠性和寿命
平均无故障工作时间 易损件寿命 大修期
21
结构
热影响 造型与外观 操作维修便利性 工艺性 标准化系数
9
二、热处理设备要求和技术经济指标
热处理全面质量控制 热处理设备要求 热处理设备技术经济指标
10
1、热处理全面质量控制内容
图2-1 热处理全面质量控制内容
11
《热处理质量控制要求》
主要内容：
人员 作业环境 设备及仪表 工艺材料 工艺 文件与资料
12
2、热处理设备要求
加热设备
温度控制路、工艺过程控 制炉、计算机仿真控制炉
5
表1-3 热处理炉的编号
类别代号 类别名称
类别代号 类别名称
RB
罩式炉
RT
台车式炉
RC
传送带式炉
RUN
转底炉
RCW
网带式炉
RW
步进炉
RD
电烘箱
RX
箱式炉
RF
强迫对流井式炉 RY
电热浴炉
RG
滚筒式炉
RZ
振底式炉
RJ
自然对流井式炉 ZC
真空淬火炉
RK
坑式炉
表面机械强化装置
质量检测设备
淬火冷却设备
动力输送管路及辅助设备
冷处理设备
防火、除尘等生产安全设备
工艺参数检测、控制仪表
夹具等
4
1.2 热处理炉分类和编号
表1-2 热处理炉的分类
分类原则
热源
炉型
分类原则
电阻炉、燃料炉、煤气炉、 油炉、煤炉
作业方式
炉型
间歇式炉、连续式炉、脉 动式、连续式
工作温度
高温炉（>1000℃） 中温炉（650~1000℃） 低温炉（<650℃）
水温：10～40℃ 5、循环搅拌及冷却装置 6、测温仪表（分辨率不大于5℃）
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清洗和清理设备
1、清洗和清理后，工件表面质量符 合工艺文件要求
2、清洗用酸碱槽应有明显区分标志
3、清理用设备应根据材料分开，不 可混用
4、有温度要求时，配备测温仪表
5、设备使用应符合技术安全要求
15
仪表
1、控温和记录仪表 2、标准电位差计 3、水银温度计 4、现场使用的热电偶 5、其他仪表（真空计、压力表等）
26
1、真空热处理炉
表3-1 真空热处理炉的基本类型
分类方法
用途 真空度
工作温度
作业性质 炉型 热源
炉子结构与加热方式
内容
真空退火炉、真空淬火炉、真空回火炉、真空 渗碳炉、真空钎焊炉、真空烧结炉等
检测设备及器具
1、各种硬度计、电导仪、标准块等
2、硬度计使用前用标准硬度块校验
3、金相检验及力学、物理性能试验设 备定期检验
16
盐浴
1、盐浴 用盐和校正剂须符合标准 2、盐浴常用成分和使用温度范围 3、盐浴槽液成分定期分析
17
3、热处理设备技术经济指标
功能参数 运行性能 可靠性和寿命 结构 安全卫生 配套性 生产过程和质量
热处理设备及发展趋势
王广生
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
一、热处理设备及发展趋势
1 概论 热处理设备是指用于实施热处理工艺的
装备。在热处理车间内还有维持热处理生产 所需的燃料、电力、水、气等动力供应设备， 起重运输设备和生产安全及环保设备。
7
感应电源
图1-1 典型的感应热处理频率和功率范围 图1-2 电源频率和功率的对应关系
8
感应加热主要基于电磁感应，表面效应和热传 导三项基本原理。表面效应亦称集肤效应，使感应 电流趋向表面，电流从表面向中心成指数规律衰减。 感应加热设备对钢件的电流热态透入深度与频率平 方根成反比。
表1-4 各种频率的电流热态透入深度
1.1 热处理设备分类： 通常把完成热处理工艺操作的设备称为
主要设备。把与主要设备配套的和维持生产 所需的设备称为辅助设备。
3
表1-1 热处理设备分类
主 热处理炉 要 设 加热装置 备
表面改性装置
辅 清洗清理设备 助 设 炉气氛、加热介质、渗剂制备设备 备
淬火介质循环冷却装置
表面氧化装置
起重运输设备
1、加热炉分类（按有效加热区保温精度区分） 2、两支热电偶（一支接记录仪表，一支接控温仪表） 3、定期检测有效加热区 4、现场使用的温度测量系统 5、炉内气氛的控制调节 6、渗层深度均匀性检验 7、压升率检验 8、加热介质的选用 9、炉温恢复能力 10、感应热处理加热电源输出功率及频率
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淬火槽
1、设置需满足工件淬火转移时间 2、容积需适应连续淬火和工件移动 3、应备有槽盖，停用时加盖防护 4、油温：10～100℃
ZT
真空退火炉
RL
流态粒子炉
ZR
真空热处理炉和钎焊炉
RM
密封箱式淬火炉 ZST
真空渗碳炉
RN
气体渗氮炉
ZS
真空烧结炉
RQ
井式气体渗氮炉 SC
实验用坩埚式炉
RR
辊底式炉
SK
实验用管式炉
RS
推送式炉
SX
实验用箱式炉
RSU
隧道式炉
SY
实验用油浴炉
6
1.3 感应加热装置
感应电源 感应器 感应淬火机床 感应加热生产线
22
安全卫生
安全防护 公共污染
23
配套性
成套水平 技术文件齐全性
24
生产过程和质量
主要零部件的加工质量 装配质量 材质和加工工艺 涂漆和防锈
25
三、真空与等离子热处理炉
真空与等离子热处理设备具有高效、 优质、低耗和无污染等一系列优点，是近 代热处理设备发展的热点之一。
真空热处理炉的基本类型、性能考核与使用维修； 等离子热处理炉的基本类型、维修与保养； 真空高压气淬炉； 真空渗碳炉。