第3章　热处理设备

热处理产品的质量取决于热处理工艺和热处理设备，其中设备对热处理工艺及工序的制订和热处理质量的结果有着直接的影响，特别是热处理设备可以解决热处理工艺所不能解决的问题。例如，为了解决工件加热时的氧化脱碳，可选用盐浴或感应加热，也可采用可控气氛或真空处理；为了提高热处理质量，可采用高质量可控气氛设备及真空设备、低脆性离子渗氮层、喷液淬火等；为了提高热处理的稳定性，可采用精密控制炉温设备，使用淬火压床或工夹具减少变形，应用微机使加热、冷却机械化、自动化等；为解决热处理工艺性的问题，可采用真空快速渗碳、低压真空渗碳、离子快速氮化、氧化快速氮化、控制脱碳及复碳等。

目前我国已能生产各种热处理炉，总体分两大类，通保护气氛和不通保护气氛，炉型包括周期式炉和连续式炉。我国早期生产和使用的炉子都无气氛保护，工件都是在空气中加热的，钢件的氧化和烧损量达到3％以上。氧化和脱碳对零件的热处理质量造成很大的影响，而且设备能耗大，控温精度差、自动化程度低、污染严重。随着经济的快速发展，我国热处理设备有了明显的改善和提高，高压气淬真空炉、可控气氛热处理炉等新设备不断涌现，满足了不同行业热处理要求，使许多尖端产品所需要的性能得到了保证，提升了整体机械工业的制造水平。

热处理设备主要有加热设备和冷却设备，其中加热设备特别是淬火设备是主要设备。预备热处理通常用电阻炉，最终热处理通常用可控气氛炉、真空炉等。热处理炉的主要技术指标有额定温度、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。常用热处理加热炉的性能及应用特点见表3-1。

表3-1　常用热处理加热炉的一些性能及应用特点

注：1.表中为周期式作业炉，表中各项性能应用的比较结果，突出者用★表示，△表示较好。
2.等温退火或球化退火可在电阻炉、燃气炉中进行，小型工件在盐浴炉中处理质量更好，周期球化退火宜在两浴炉中进行（不宜用电阻炉）。
3.浴炉既是加热设备，又是冷却设备（用于等温淬火、分级淬火）及缓冷设备（等温退火、球化退火、贝氏体等温处理）。
4.可控气氛多用炉、真空炉、连续式作业炉可同时完成对工件的加热及随后的冷却。
5.在相同条件下，如中温炉850℃、碳钢、工件材料尺寸及预热情况等，以电阻炉加热时间为基准，其他设备的加热时间，数值越小者表示加热速度越快，数值越大者加热速度越慢。
6.刀具通常视为小型工件，锻模通常视为较大型或大型工件。