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热处理炉的类型和特点

一、常用的热处理炉有箱式电阻炉、井式电阻炉、气体渗碳炉和盐浴炉等。

  (1)箱式电阻炉。其工作原理是利用电流通过布置在炉膛内的电热元件发热,通过电流和辐射对零件进行加热。它是热处理车间应用很广泛的加热设备。适用于钢铁材料和非钢铁材料(有色金属)的退火、正火、淬火、回火及固体渗碳等的加热。具有操作简便、控温准确、可通入保护性气体防止零件加热时氧化、劳动条件好等优点。

  (2)井式电阻炉。井式电阻炉的工作原理与箱式电阻炉相同,其炉口向上,形如井状而得名。常用的有中温井武炉、低温井式炉和气体渗碳炉三种。井式电阻炉采用吊车起吊零件,能减轻劳动强度,故应用较广。

  中温井式炉主要应用干长形零件的淬火、退火和正火等热处理,其最高工作温度为950℃。井式炉与箱式炉相比,井式炉热量传递较好,炉顶可装风扇,使温度分布较均匀,细长零件垂直放置可克服零件水平放置时因自重引起的弯曲变形。
 

  (3)盐浴炉。盐浴炉是利用熔盐作为加热介质的炉型。盐浴炉结构简单,制造方便,费用低,加热质量好,加热速度快,因而应用较广。但往盐浴炉加热时,存在着零件的扎绑、夹持等工序,操作复杂,劳动强度大,工作条件差,同时存在着启动时升温时间长等缺点。因此,盐浴炉常用于中、小型且表面质量要求高的零件。



  二、热处理炉具有以下特点:

  (1)热处理炉的温度范围大。主要目的是得到塑性好的奥氏体钢,其温度范围为900~1200℃;热处理由于工艺要求不同,温度高的可达1300℃,低的只有100℃左右。温度相差如此之大,其炉子结构也有很大不同。炉温高于650℃的叫高温热处理炉,热量的传递以辐射方式为主,对流为辅;炉温低于650℃的叫低温热处理炉,热量的传递主要依靠对流方式。热处理要求炉膛温度均匀,避免局部温度过高,所以热处理炉的炉膛与燃烧室有时是分开的。

  (2)热处理炉的炉温控制比较严格。压力加工前的加热,金属温度波动一二十度,一般对质量没有多大影响。但热处理炉能否保证热处理工艺所要求的温度,对产品质量有很大影响,一般上下不超过3~10℃。被加热物断面上的温度分布应尽可能地均匀,温差不得超过5~15℃。就控制炉温而言,电炉比较优越。为了达到准确控制温度的目的,最好采用均匀地布置功率小的无焰烧嘴、平焰烧嘴的办法,这样便于分段控制,烧嘴太少,过于集中,容易出现局部过热。同时,烧嘴或电热体的布置及炉子结构应有利于炉气的循环,使炉内温度趋于均匀,为此目的在炉内可采用风扇。
 
 
  (3)热处理炉应尽量减少金属的氧化与脱碳。对钢材的热处理,不允许有表面的氧化与脱碳,应保持表面的光洁。热处理炉往往需要密封,以便控制炉气成分,有时还要保持炉膛内某种特定的气氛。例如冷加工钢材的光亮退火,多半在保护气体介质或在真空中进行,所以马弗罩和辐射管在热处理炉上应用很多。当工件或钢材进行化学热处理时,如渗碳、渗氮、氰化等,都要保持在一定成分的活性介质中加热,须用马弗炉或浴炉。

  (4)热处理炉的生产率及热效率低。热处理时,为了使金属断面上温度均匀,使结晶组织转变得完全,需要使金属在炉内停留较长的时间,不论是哪一种热处理,材料在炉内都有一个或几个均热或保温阶段,冷却过程也往往在炉内进行。有些品种的热处理,甚至要进行多次加热、保温和冷却。许多热处理炉是周期性作业的。由于以上缘故,热处理炉的生产率和热效率比轧锻加热用炉低得多。
 
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