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1、金属热处理工艺热处理设备及其应用专业：材料科学及工程系班级：材101姓名：于宇新学号：101554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。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表 面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同， 每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工 艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属, 而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是 对工件整体加热
2、，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整 体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回 火四种基本工艺。然而整体热处理是对整个工件进行热处理，而表面热处理则 只是对工件某部分进行热处理，比如有表面淬火（只对表面进行淬火），化学热 处理一般是指渗碳，渗氮，渗硼等工艺。热处理设备是实施热处理工艺、完 成热处理生产的基础装备。先进的热处理设备是确保热处理质量不可或缺 的保证，其先进性在很大程度上标志着热处理的技术水平。热处理炉分为退火炉、淬火炉、回火炉、正火炉、调质炉，主要用于大型 碳钢、合金钢零件的退火；表面淬火件回火；焊件消除应力退火、时效等热处 理工艺。加
3、热方式有电加热、燃油、燃气、燃煤、热风循环。热处理设备种类：渗碳炉、真空炉、台车炉、网带炉、回火炉、焙烧炉、 箱式炉、燃油炉、加热炉、硝盐炉、时效炉、感应炉、盐浴炉、井式炉、 罩式炉、退火炉、淬火炉、燃气炉、坩埚熔化炉、铝合金热处理炉、烧结 炉、热烧热压炉等。箱式电阻炉：按工作温度可分为：高温（1000。C）、中温（6501000。C）及低温炉三种，可用于碳素钢、合金钢的退火、正火、淬火。1、电源电压：220V2、加热功率：4KW3、加热元件：电炉丝/硅碳棒/硅钼棒4、控制方式：可控硅控制，PID参数自整定功能，手动/自动切换无干扰功 能，超温报警功能。5、显示精度：土1C6、冲温值：1-3C
4、7、显示视窗：温度测量，设定温度双显示，加热功率光柱显示。 箱式电阻炉用途及6大特点：箱式电阻炉适用于学院实验室、研究所、工厂企业等作金相分析、金属热处 理以及玻璃烧制等用；箱式电阻炉也应用于供实验 室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般 小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用， 箱式电阻炉还可作金属、陶瓷的烧结、溶解、分 析等高温加热用。箱式电阻炉6大性能特点：2、室温升温至最高使用温度60min或80min, 控温精度1.5C3、4、1、加热元件为电阻丝，最高使用温度1050C 或 1200C炉膛可用空间的容积216L优质的陶瓷纤维内衬及合理的炉体结构， 使炉体的能耗大幅降低，升温耗
5、电仅是传 统炉型的60%,空耗功率是传统炉型的 50-60%5、6、更为人性化操作的平移炉门SSR PID智能仪表,标准配置升温速率可 设定的50段可编程序仪表，使任何试验或实验的一致性和再现性成为可能，同时可配置RS485接口，实现对温度的远程 控制和温度数据的记录罩式炉：传统罩式炉用氮氢混合气体作为保护介质， 氢气相对于氮气具有导 热性好，密度小、动力粘度小、还原性强等优点，逐渐代替了氮氢混合气 体作为保护气体。同时，它对罩式炉安全控制提出了更加严格的要求。首先，保护罩和炉台的金属外壳全部经过X射线探伤，严格保证各设备加工质量。其次，在退火周期 开始时，对所有仪表、开关位置进行检查，使他们
6、置于正确的设定位置。 将内罩扣在准备好的炉台上后，进行氢气入口阀门的泄漏检测，然后进行 炉台空间泄露测试，以确保炉台、内罩系统完全密封，同时还对煤气主开 闭器、氢气主开闭器各进行一次严密性实验。泄露测试合格后，用氮气对炉内空间进行吹扫。氮气吹扫必须满足 3个条件才能结束，一定的氮气吹 扫量，最小的氮气吹扫时间：氧化含量小于 1%罩式炉分类：罩式光亮退火里的炉、罩式钢带光亮退火炉、移动罩式电阻炉、 双炉底移动台车式电阻炉、燃气罩式光亮退火炉、燃气方形罩式炉、炉体移动 罩式炉、全氢罩式光亮退火炉、矩形罩式炉、对开罩式电阻炉、罩式光亮退火 炉等罩式炉多用于冶金行业的钢丝、钢管、铜带、铜线以及硅钢片等
7、的退火处理。 其中铜带主要适用于黄铜带、青铜带、异型铜带、紫铜带等材料的热处理。它 有圆形及长方形结构，其结构如图所示。台车炉由外罩及底座组成，罩壳 由钢板及型钢焊接而成,内部为炉衬，加热装置（电热元件或燃气烧嘴）布 置在炉膛周围墙壁上。炉台上设有两个导向立柱，便于罩壳安装，根据热 处理工艺要求不同可通人不同气氛进行保护。一般罩式炉加热罩、冷却罩、 炉台、内罩及相应冷却、抽空系统组成。为提高产品质量和缩短退火周期， 内罩与炉台数量相同，加热罩一般为炉台数量的一半多1个，冷却罩为炉台数量一半左右。罩式炉装炉量大，炉温均匀性要求高，设置强制对流风扇， 进行炉气循环。真空淬火炉：真空淬火炉适用于对大
8、、中型真空产品零部件的固溶处理及时效处理。真空高压气体淬火炉是一种非常先进的真空热处理设备，其出色性能 和独特的设计提供了广泛的适用高速钢、模具钢、不锈钢、合金钢、钛合 金等合金材料高精密零件的真空光亮气淬、退火、磁性材料的烧结及快速 冷却等特点。真空淬火炉是由加热炉罩和移动式底架组成的。方形（或圆 形）炉罩顶装有起重机，通过链条和挂钩可将料筐吊至炉膛。炉罩由型钢 支起，底部有气动（或电动）操作的炉门。位于炉罩下方的底架可沿轨道 移动、定位，底架上面载有淬火水槽和料筐。生产时，将底架上的料筐移 至炉罩正下方，打开炉门，放下链条及挂钩将料筐吊入炉膛，关闭炉门后 进行加热。淬火是地，先将底架上的水
9、槽移至炉罩正下方，然后打开炉门， 放下链条，将料筐（工件）淬入水中。设备结构：真空淬火炉是由炉体、炉体钢支架、可拆式炉顶、炉衬、 电热元件、循环风机、导风板、炉底对开式炉门、倍速升降机构、料架、 淬火槽、运料车、控制系统及配电柜/控制柜、液压系统等组成。炉体外壳 框架采用型钢焊接成型，内壁采用1Cr18Ni9Ti耐热钢板，内衬采用优质全纤维结构，炉壳内表面贴附一层橡胶石棉板，起到隔热作用并保护炉壳表 面不被腐蚀。加热元件采用加热元件采用0Cr25AL5合金丝绕制成带状，套在绝缘瓷管上，通过不锈圆钢固定于炉壳上，这种结构电阻带悬挂在炉膛 四周，有利与热量散发和流通。热风循环装置由通风机装置和导风
10、板组成， 通风机装置安放在炉体顶部，风扇采用1Cr18Ni9Ti耐热钢制作成离心式风 叶。导风板采用1Cr18Ni9Ti耐热钢制成，通过若干个搁杆固定于炉膛内壁 上，将电阻带包裹在里面，通过热风循环系统将电阻带散发的热量进行热 循环，使炉内温度均匀。通风装置按炉膛容积制作，确保热风循环次数在 40次/分钟以上。底座架是供搁置炉件用的，采用型钢焊接而成。设备特点：(1) 温度均匀度实现用户要求的温度均匀度，是以循环风机、导风罩板、炉膛结构、 电热功率的分配及电热元件的布置、控制方式与过程、炉门结构等关联设计来保证。(2) 先进的机械系统系统的先进性由设计、元器件选型及质量、加工制造质量来保证的。
11、 机械系统运行平稳、可靠，设备处于低噪音、低振动工作状态。(3) 完善的控制系统体现在100650C均可实现精确控温、系统稳定可靠、操作简便、避 免人为误操作、功能齐全等方面。(4) 淬火转移时间迅速、可调炉底对开式炉门、倍速升降机构、先进的机械系统，使得淬火转移迅 速、可靠，时间可以根据用户工艺要求调整。退火炉结构：退火炉骨架由各种型钢焊接而成，外框用槽钢作主梁，围板采用冷薄 板，台车用槽钢作主梁，底板及前后端板采用中板。传动部分：台车传动采用电动机、减速机通过链条带动前端一组主动 轮传动。炉门传动是采用蜗轮减速机和电动机组合电动升降。密封：台车与炉体密封采用迷宫式结构，并在台车侧有自动沙封
12、刀密 封装置。炉门密封采用滚道式压紧和弹簧压紧自动机构密封该炉炉体部分 釆用优质耐火砖结构，保证炉膛密封性。在台车耐压部分釆用高铝砖砌筑， 下部均添保温砖保温。燃烧系统：在油炉两侧各安装数只烧咀，热流在炉内往复循环，确保 炉温均匀性。根据需要可选定自动型和半自动型。排烟预热装置：在炉后上端安装了排烟预热装置，炉内的烟气通过预 热器时，由风机送入冷风进行预热，再由管路送至烧咀进行助燃，并在出 口安装一只手动碟阀，该阀可调节炉内压力。广泛应用于化工、石油、食 品、冶金、机械、轻工、电力、船舶、造纸、矿山、医药、集中供热等工 业部门的加热、冷却、冷凝、蒸发等工艺过程中。退火炉的分类： 台车式电阻炉R
13、T3系列台车式电阻炉是国家标准节能型周期式作业炉，超节能结构， 采用纤维结构，节电30%。独家生产采用复合式高铝瓷钉组，台车防撞击密 封砖，自动密封台车和炉门，一体化连轨，不需基础安装，放在水平地面即可使用。主要用于高铬、高锰钢铸件、球墨铸铁、轧辊、钢球、45钢、不锈钢等淬火、退火、时效以及各种机械零件热处理之用。产品特点：1、无噪声，无环境污染。2、蓄热性小，热量流失少。3、控温精度高，炉温均匀性强。4、自动化程度高，操作简单。5、可采用PID编程设定，全自动履行。6、密封性好，寿命长，安全可靠。广泛应用于化工、石油、食品、冶金、机械、轻工、电力、船舶、造 纸、矿山、医药、集中供热等工业部门
14、。随着社会生产力的发展，其在各 行业中的应用越来越广泛。井式退火炉用途：该炉是供金属机件、环件等在额定的温度下进行热处理(例：法兰 环件热处理炉)设备简介：本炉是由炉体与一个可移动的炉盖及控制系统组成。1、炉体外壳采用型钢及钢板焊接而成。2、炉盖支撑采用型钢和导轨组合移动式。3、加热元件采用北京首钢产的高电阻合金 0Cr25Al5布置在炉侧。4、炉底由于承重采用高铝砖砌筑，炉子中心采用大圈套小圈做法，里 外加热。5、炉盖采用液压升降，电机控制自动行走。6、温控系统采用PID可控硅控制，精度高。箱式退火炉用途：主要用钢制工件的淬火、正火、退火等常规热处理之用的专用 设备。特点：1、电炉装载量大、
15、生产率高，特别适用于小、中型机件的热处理加热用，节能达30%，炉温均匀，智能数显表PID自动控制炉温，精密高;2、电炉装御料方便，操作条件好;3、炉门与炉体的密封为自动密封，无需人工密封；4、电炉设有连锁保护装置，可防止因误操作而发生的故障及事故。技术参数:产品名称型号额定功 率(kw)额定温度(C)额定电压(V)相数工作区 尺寸(m m)最大装 载量(kg)质量(kg)箱 式电 阻炉RX3-15-9159503803650*300*250801100RX3-30-9RX3-30-9309503803950*450*350200RX3-4RX3-44595038031200*64005-95-900*400RX3-60-9RX3-60-96095038031500*750*450700RX3-75-9RX3-75-97595038031800*900*5501200罩式退火炉
