文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 热处理炉课程设计

热处理炉课程设计

热处理炉课程设计
热处理炉课程设计

热处理电阻炉设计

一、 设计任务

设计一箱式电阻炉,计算和确定主要项目,并绘出草图。 基本技术条件:

(1)用途:碳钢,低合金钢等的淬火,调质以及退火,正火; (2)工件:中小型零件,小批量多品种,最长0.8m ; (3)最高工作温度为950℃; (4)炉外壁温度小于60℃; (5)生产率:60kg/h 。 设计计算的主要项目: (1) 确定炉膛尺寸;

(2) 选择炉衬材料及厚度,确定炉体外形尺寸;

(3) 计算炉子功率,进行热平衡计算,并与经验计算法比较;

(4) 计算炉子主要经济技术指标(热效率,空载功率,空炉升温时间); (5) 选择和计算电热元件,确定其布置方法; (6) 写出技术规范。 二、 炉型选择

根据设计任务给出的生产特点,选用中温(650―1000℃)箱式热处理电阻炉,炉膛不通保护气氛,为空气介质。 三、 确定炉膛尺寸

1. 理论确定炉膛尺寸 (1) 确定炉底总面积

炉底总面积的确定方法有两种:实际排料法和加热能力指标法。本设计用加热能力指标法来确定炉底面积。已知炉子生产率h kg P 60=,按教材表5-1选择适用于淬火、正火的一般箱式炉,其单位炉底面积生产率)(12020h m kg p ?=。因此,炉子的炉底有效面积(可以摆放工件的面积)1F 可按下式计算:

2015.0120

60m p P F ===

通常炉底有效面积和炉底总面积之比值在0.75~0.85之间选择。本设计取值0.85,则炉底总面积F 为:

2

1588.085

.05.085.0m F F ===

(2) 确定炉膛的长度和宽度

炉底长度和宽度之比B

L

在3/2~2之间选择。考虑到炉子使用时装、出料的

方便,本设计取2=B

L

,则炉子炉底长度和宽度分别为:

m

L B m F L 542.02084.12084.15

.0588.05.0======

(3) 确定炉膛高度

炉膛高度和宽度之比

B

H

在0.5~0.9之间选择,大炉子取小值,小炉子取大值。本设计取中值0.7,则炉膛高度为:

m B H 379.0542.07.07.0=?==

2. 实际确定炉膛尺寸

为方便砌筑炉子,需根据标准砖尺寸(230×113×65mm ),并考虑砌缝宽度(砌砖时两块砖之间的宽度,2mm )、上、下砖体应互相错开以及在炉底方便布置电热元件等要求,进一步确定炉膛尺寸。依据理论计算的炉膛长度、宽度和高度,进一步确定炉膛尺寸如下:

m mm L 045.11045)25.0230(4)2230(==+?+?+=

m

mm B 516.05162)2113()240(2)2120(==?++++?+= m mm H 372.0372375)265(==+?+=

注意:实际确定的炉膛尺寸和理论计算的炉膛尺寸不要差别太大。

3. 确定炉膛有效尺寸

为避免热处理工件与炉膛内壁、电热元件和放置电热元件的搁砖发生碰撞,应使工件与炉膛内壁保持一定的距离。工件应放置的炉膛的有效尺寸内。炉膛有效尺寸确定如下:

mm L 900=效 mm B 300=效

mm H 200=效

四、 炉衬材料的选择及其厚度的确定

炉衬材料的选择及其厚度的计算应满足在稳定导热的条件下,炉壳温度小于60℃。由于炉子外壁和周围空气之间的传热有辐射和对流两种方式,因此辐射换热系数和对流换热系数之和统称为综合传热系数∑α。炉壳包括炉墙、炉顶和炉底。这三部分外壁对周围空气的综合传热系数不同(见教材附表2),所以三部分炉衬材料的选择及其厚度也不同,必须分别进行计算。

1. 炉墙炉衬材料的选择及其厚度的计算

炉子的两边侧墙和前后墙可采用相同的炉衬结构,同时为简化计算,将炉门看作前墙的一部分。

设炉墙的炉衬结构如图所示,耐火层是113mm 厚的轻质黏土砖(QN —0.8),保温层是80mm 厚、密度为250kg/m 3的普通硅酸铝耐火纤维毡和113mmB 级硅藻土砖(耐火材料和保温材料的选择参照教材附表3和附表4)。这种炉衬结构在稳定导热条件下,是否满足炉墙外壁温度小于60℃,应首先求出热流密度,然后计算进行验证。

在炉墙内壁温度950℃、炉壳周围空气温度20℃的稳定导热条件下,通过炉墙向周围空气散热的热流密度为:

+++-=αλλλ120

950332211S S S q

1) 321,,S S S 的确定

321,,S S S 分别是轻质黏土砖、

硅酸铝耐火纤维毡和B 级硅藻土砖的厚度(m )。

若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度,则321,,S S S 的厚度为:

mm S 11521131=+=;mm S 802=;mm S 2301151153=+= 2) 321,,λλλ,∑α的确定

321,,λλλ分别是轻质黏土砖、硅酸铝耐火纤维毡和B 级硅藻土砖的平均热导率(W/m ·℃);∑α是炉壳对周围空气的综合传热系数(W/ m 2·℃)。

要求出321,,λλλ和∑α,首先必须假定各层界面温度和炉壳温度。设轻质黏

土砖和硅酸铝耐火纤维毡之间的界面温度='2

t 850℃,硅酸铝耐火纤维毡和B 级硅藻土砖之间的界面温度='3

t 570℃,炉墙外壳温度='4t 55℃<60℃。如图所示。

求轻质黏土砖的平均导热率

查教材附表3,可得轻质黏土砖(QN —0.8)的平均导热率为:

p t 3110212.0294.0-?+=λ(p t 为平均温度)

)2

850

950(10212.0294.0)2(10212.0294.032131+?+='+?+=--t t λ

=0.485 W/m ·℃

求硅酸铝耐火纤维毡的平均导热率

硅酸铝耐火纤维毡的平均温度7102

570

850232=+='+'=t t t p ℃。根据教材附表

4查得,密度为250kg/m3的普通硅酸铝耐火纤维毡700℃、1000℃的热导率分别为0.14 W/m ·℃和0.209 W/m ·℃。在700℃——1000℃温度范围内,可近似认为其平均导热率与温度成线性关系。则有:

142.0700

71014

.0700100014.0209.022=?--=--λλ W/m ·℃

求B 级硅藻土砖的平均导热率

查教材附表3,可得B 级硅藻土砖的平均导热率为:

p t 331023.0131.0-?+=λ

)2

55

570(1023.0131.0)2(1023.0131.034333+??+='+'??+=--t t λ

=0.203 W/m ·℃

求炉墙外壳对周围空气的综合传热系数

当炉墙外壳温度为55℃,周围空气为20℃时,由教材附表2可查得,外壳为钢板或涂灰漆表面时,对周围空气的综合传热系数为:

81.11=∑α W/m 2·℃

3) 求热流密度

将以上数据代入求热流密度的表达式中,可求得热流密度为:

28.46081

.111

203.0230.0142.008.0485.0115.020

950m W q =+

++-=

4) 验算各界面温度和炉墙外壳温度是否满足设计要求

轻质黏土砖和硅酸铝耐火纤维毡之间的界面温度2t 为:

7.840485

.0115

.08.4609501112=?-=-=λS q t t ℃

相对误差为%5%1.1850

8507.84022

2<=-=''-t t t ,满足设计要求,不必重算。

硅酸铝耐火纤维毡和B 级硅藻土砖之间的界面温度为:

1.581142

.0080

.08.4607.8402223=?-=-=λS q t t ℃

相对误差为

%5%9.1570

5701.58133

3<=-=''-t t t ,满足设计要求,不必重算。

炉墙外壳温度为:

=?-=-=203

.0230

.08.4601.5813334λS q t t 59℃<60℃

因炉墙外壳温度小于60℃,故炉墙炉衬材料及其厚度的选择满足设计要求。若实际计算后,外壳温度大于60℃,必须重新选择炉墙炉衬材料及其厚度。

2. 炉顶炉衬材料的选择及其厚度的计算

设炉顶的炉衬结构为,耐火层是113mm 厚的轻质黏土砖(QN —1.0),保温层是厚度80mm 、密度250kg/m3的普通硅酸铝耐火纤维毡和厚度113mm 的膨胀珍珠岩。

在炉顶内壁温度950℃、炉壳周围空气温度20℃的稳定导热条件下,通过炉顶向周围空气散热的热流密度为:

+++-=αλλλ120

950332211S S S q

1) 321,,S S S 的确定

321,,S S S 分别是轻质黏土砖(QN —1.0)

、普通硅酸铝耐火纤维毡和膨胀珍珠岩的厚度。若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度,则321,,S S S 的厚度为:

mm S 1151=;mm S 802=;mm S 1153=

2) ∑αλλλ,,,321的确定

321,,λλλ分别是轻质黏土砖、硅酸铝耐火纤维毡和膨胀珍珠岩的平均热导率(W/m ·℃);∑α是炉顶外壳对周围空气的综合传热系数(W/ m 2·℃)。要求出321,,λλλ和∑α,首先必须假定界面温度和炉壳温度。设轻质黏土砖和硅酸铝耐

火纤维毡之间的界面温度='2

t 850℃,硅酸盐耐火纤维毡和膨胀珍珠岩之间的界面温度='3

t 550℃,炉顶外壳温度='4t 60℃。

求轻质黏土砖的平均导热率

查教材附表3,可得轻质黏土砖(QN —1.0)的平均导热率为:

p

t 3110256.0290.0-?+=λ)2

850

950(10256.0290.0)2(10256.0290.032131+?+='+?+=--t t λ

=0.52 W/m ·℃

求硅酸铝耐火纤维毡的平均导热率

硅酸铝耐火纤维毡的平均温度7102

570

850232=+='+'=t t t p ℃。根据教材附表

4查得,密度为250kg/m3的普通硅酸铝耐火纤维毡700℃的热导率分别为0.14 W/m ·℃则有:2λ=0.14 W/m ·℃

求膨胀珍珠岩的平均导热率

查教材附表3,可得膨胀珍珠岩的平均导热率为:

p t 331022.004.0-?+=λ

)2

60

550(1022.004.0)2(

1022.004.034333+??+='+'??+=--t t λ =0.107 W/m ·℃

求炉墙外壳对周围空气的综合传热系数

当炉墙外壳温度为60℃,周围空气为20℃时,由教材附表2可查得,外壳为钢板或涂灰漆表面时,对周围空气的综合传热系数为:

17.12=∑α W/m 2·℃

3) 热流密度的计算

将以上数据代入求热流密度的表达式中,可求得热流密度为:

23.47717

.121

107.0115.014.008.052.0115.020

950m W q =+

++-=

4) 验算界面温度和炉顶外壳温度

轻质黏土砖和硅酸铝耐火纤维毡之间的界面温度2t 为:

4.84452.0115

.03.4779501112=?-=-=λS q t t ℃

相对误差为

%5%66.0850

8504.84422

2<=-=''-t t t ,满足设计要求,不必重算。

硅酸铝耐火纤维毡和膨胀珍珠岩之间的界面温度为:

7.57114

.0080

.03.4774.8442223=?-=-=λS q t t ℃

相对误差为%5%9.3.0550

5507.57133

3<=-=''-t t t ,满足设计要求,不必重算。

炉顶外壳温度为:

=?-=-=107

.0115

.03.4777.5713334λS q t t 58.7℃<60℃

因炉顶外壳温度小于60℃,故炉顶炉衬材料及其厚度的选择满足设计要求。若实际计算后,外壳温度大于60℃,必须重新选择炉墙炉衬材料及其厚度。

3. 炉底炉衬材料的选择及其厚度的计算 炉底的炉衬结构为,耐火层是(65+2)×4=268mm 厚的轻质黏土砖(QN —1.0),(113+2)+(65+2)×2=249mm 厚的B 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。

在炉底内壁温度950℃、炉壳周围空气温度20℃的稳定导热条件下,通过炉底向周围空气散热的热流密度为:

∑++-=αλλ1209502211S S q

1) 21,S S 的确定

21,S S 分别是轻质黏土砖(QN —1.0)

、B 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩的厚度。若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度,则21,S S 的厚度为:

mm S 2681=;mm S 2492=

2) ∑αλλ,,21的确定

21,λλ分别是轻质黏土砖、B 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩的平均热导率(W/m ·℃);∑α是炉底外壳对周围空气的综合传热系数(W/ m 2·℃)。要求出21,λλ和∑α,首先必须假定界面温度和炉壳温度。设轻质黏土砖和B 级硅藻土砖之间

的界面温度='1

t 680℃,炉底外壳温度='2t 60℃。

求轻质黏土砖的平均导热率

查教材附表3,可得轻质黏土砖(QN —1.0)的平均导热率为:

p

t 3110256.0290.0-?+=λ)2

680

950(10256.0290.0)2(10256.0290.032131+?+='+?+=--t t λ

=0.499 W/m ·℃

求B 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬的平均导热率

查教材附表3,可得B 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩的平均导热率分别为:

p t 331023.0131.0-?+=λ

p t 341022.004.0-?+=λ 2)260680(1023.0131.0)260680(

1022.004.0332÷??

?

??

?

+??+++??+=--λ =0.169 W/m ·℃

求炉墙外壳对周围空气的综合传热系数

当炉墙外壳温度为60℃,周围空气为20℃时,由教材附表2可查得,外壳为钢板或涂灰漆表面时,对周围空气的综合传热系数为:

17.12=∑α W/m 2·℃ 3) 热流密度的计算

将以上数据代入求热流密度的表达式中,可求得热流密度为:

24.44417

.12169.0499.020

950m W q =+

+-=

4) 验算界面温度和炉底外壳温度

轻质黏土砖和B 级硅藻土砖之间的界面温度2t 为:

3.711499

.0268

.04.4449501112=?-=-=λS q t t ℃

相对误差为%5%6.4680

680

3.711222<=-=''-t t t ,满足设计要求,不必重算。

炉底外壳温度为:

=?-=-=169

.0249

.04.4443.7112223λS q t t 56.5℃<60℃

因炉底外壳温度小于60℃,故炉底炉衬材料及其厚度的选择满足设计要求。若实际计算后,外壳温度大于60℃,必须重新选择炉墙炉衬材料及其厚度。 五、 炉子外形尺寸的确定和砌体平均表面积的计算

1. 炉子外形尺寸的确定

1) 炉子外形长度

炉子的外形长度为炉膛长度加上两倍炉墙厚度,其值为:

m mm L 665.11665)11580115(21045==++?+=外

2) 炉子外形宽度

炉子的外形宽度为炉膛宽度加上两倍炉墙厚度,其值为:

m mm B 366.11366)11511580115(2516==+++?+=外

3) 炉子外形高度

炉子的外形高度由以下五部分组成:炉膛高度、拱顶高度、炉顶厚度、炉底厚度和炉底预留安装电热元件所需的高度及炉底板厚度。其中炉膛高度、炉顶厚度、炉底厚度已经求出。若炉子采用60°标准拱顶,取拱弧半径B R =,则拱顶高度可由下式求出:

mm R f 69)30cos 1551630cos 1(=-?=-= ()

综合以上五部分的高度,炉子外形高度为: m

mm H 268.1126846767671151158011569372==?++++++++=)()(外2.砌体平均表面积的计算

炉子砌体平均表面积的计算方法有两种:算术平均值和几何平均值。本设计采用几何平均计算法。此方法首先需要算出炉子内壁和外壁的面积。

1) 炉顶平均表面积的确定 炉顶内壁是弧面,内壁面积为:

2

564.0045.1516.014.36

2236060m L R F =???=??=π

顶内 炉顶外壁是平面,外壁面积为:

2274.2665.1366.1m B L F =?=?=外外顶外

则炉顶平均面积为:

2132.1274.2564.0m F F F =?=?=顶外顶内顶均

2) 炉墙平均表面积的确定

炉墙包括两侧墙和前、后墙。为简化计算,将炉门视作前墙,则炉墙平均面积为:

)外外外墙外墙内墙均B L H B L H F F F +?+=?=(2)(2

)(366.1665.1268.12)516.0045.1(372.02+???+??=

=2.9872m

3) 炉底平均表面积的确定 炉底平均面积为:

)()(外外低外低内低均L B L B F F F ???=?=

2

107.1665.1366.1045.1516.0m =???=

六、 用热平衡计算法计算炉子功率

热平衡计算法是根据炉子的输入总功率等于各项能量消耗总和的原则,来确定炉子功率的方法。

1. 炉子的主要能量消耗项 1) 加热工件所需要的热量

由教材附表6查得,低合金钢在950℃和20℃时的比热容分别为:

636.0950=C kJ/(kg ·℃)和=20C 0.486kJ/(kg ·℃),热处理炉的生产率h kg P 60=,则加热工件所需要的热量为;

)20486.0950636.0(60)20950(20950?-??=?-?=C C P Q 件 =35668.8kJ/h

2) 通过炉衬的散热损失

通过炉衬的散热损失包括炉顶、炉墙和炉底三部分,有:

底均底墙均墙顶均顶底墙顶散F q F q F q Q Q Q Q ?+?+?=++=

h

kJ W /3.86717.2408107

.14.444987.28.460132.13.477==?+?+?=

3) 开启炉门的辐射热损失 这部分热损失可由下式求得:

????

???

???? ??-??? ??Φ=4401001006.3a g t T T F C Q δ辐

式中0C ——黑体辐射系数;

F ——炉门开启面积。炉子正常工作时,炉门开启高度为炉膛高度的一半,

故2096.02

372

.0516.02m H B F =?

=?=; Φ——遮蔽系数。开启的炉门是拉长的矩形,开启高度为m H 186.02

372

.02==

,它与炉墙厚度之比为438.0425

.0186

.0=,查教材图1-14曲线2得Φ=0.45; t δ——炉门开启率。设装、出料所需时间为每小时6分钟,则炉门开启率为

0.1;

g T ——炉气的热力学温度,为950+273=1223K ; a T ——炉外空气的热力学温度,为20+273=293K , 将上述数据代入公式中,得:

h kJ Q /1968

10029310012231.045.0096.0675.56.344=???

?

??????? ??-??? ???????=辐 4) 开启炉门的溢气热损失 对于一般的箱式电阻炉,炉门开启后要吸入冷空气。通常以加热吸入的冷空气所需要的热量作为该项热损失,即有:

)(a g t a a va T T C q Q -'=δρ溢

式中va q ——炉子吸入的冷空气量。对空气介质电阻炉,零压面一般位于炉膛高

度的一半。由教材(5—8)式得: h m H H B

q va /66.822

372.02372.0516.019972219973=???== a ρ——20℃冷空气的密度,为1.293/m kg ;

a C ——空气在g a T T ~(即20~950℃)温度间的平均比热容。就本设计来

说,是平均温度(950+20)/2=485℃的比热容。查附表10可知,空气在400℃、500℃的比热容分别为 1.3302kJ/(m 3.℃)和 1.3440 kJ/(m 3.℃)。可认为空气比热容在此温度区间的变化呈线性关系,

即有:

342.1400

4853302

.14005003302.13340.1=?--=--a a C C kJ/(m 3.℃) t δ——炉门开启率为0.1。

g T '——溢气温度,近似为64020)20950(3

2

)32=+-=+-a a g T T T (℃

将上述数据代入公式中得开启炉门的溢气热损失为:

h kJ Q 2.887220-6401.0342.129.166.82=????=)(溢

5) 其它热损失

此项热损失包括未考虑的各种热损失和一些不易精确计算的各种热损失。就箱式电阻炉来说,该项热损失可取以上各项热损失之和的10%~20%。本设计取15%,该项热损失为:

h

kJ Q Q Q Q Q 82772.887219683.86718.3566815.0)

15.0=+++?=+++?=)((溢辐散件其它 2. 炉子的理论输入功率

根据热平衡计算法,在理论上炉子的输入功率应为上述各项能量消耗的总和,即:

其它溢辐散件总Q Q Q Q Q Q ++++=

=35668.8+8671.3+1968+8872.8+8277=63457.9(kJ/h) 3. 炉子的安装功率

上面计算的炉子输入功率(即各项能量消耗总和)是维持炉子正常工作必不可少的热量支出。但在实际生产中还需考虑一些具体情况,如炉子长期使用后炉衬局部损坏会引起热损失增加,电压波动、电热组件老化会引起炉子功率下降,有时工艺制度变更要求提高炉子功率。这些具体情况要求炉子功率应有一定的储备,炉子的实际功率应比理论计算功率大,因此炉子的安装功率为:

3600

安KQ P =

式中K ——功率储备系数,对周期作业炉,5.1~3.1=K 。本设计可取1.5。

将相关数据代入公式中,可得:

kW P 4.263600

9.634575.1=?=安

取炉子的安装功率为30kW 。 七、 炉子热效率的计算

1. 正常工作时的热效率

由教材5-12式得,炉子正常工作时的热效率为:

%2.56%1009.634578.35668%100=?=?=总件Q Q η

一般电阻炉的热效率在30%——80%之间。本设计的炉子热效率在此范围内,设

计合理。

2. 保温时关闭炉门的热效率

保温关闭炉门时,无辐射热损失和溢气热损失,此时炉子的热效率为:

%8.67%1002.887219689.634578

.35668%100)(=?--=?+-=溢辐总件Q Q Q Q η

3. 炉子空载功率的计算

炉子空载时,能量消耗项只有两项:通过炉衬的散热损失和其它热损失,此时炉子的功率为:

kW Q Q P 7.43600

82773.86713600=+=+=其它散空

八、 空炉升温时间计算

由于所设计炉子的耐火层结构相似,而保温层蓄热较少,为简化计算,将炉子侧墙前后墙及炉顶按相同数据计算,炉底由于砌砖方法不同,进行单独计算,因升温时炉底板也随炉升温,也要计算在内。 1. 炉墙及炉顶蓄热

()[]3177.0115.0135.0067.09045.12m V =?+???=侧黏

()()[]3

115.0115.0135.0067.082115.0516.02m V =?+???+?=?后前黏()3091.0115.0276.0045.16.0m V =?+?=顶黏

()()[]3137.008.0135.0067.09115.0045.12m V =?+??+?=侧纤

()()[]308.008.0135.0067.082115.0516.02m V =?+???+?=?后前纤()3044.008.0276.0516.0702.0m V =?+?=顶纤

()()[]3394.02115.0135.0067.09115.0045.12m V =??+??+?=侧硅()[]3211.0115.0135.0067.08366.12m V =?+???=?后前硅

3262.0115.0366.1665.1m V =??≈顶珍

由式(5—9)

()()()000-t --t t c V t c V t t c V Q 硅硅硅硅纤纤纤纤黏黏黏黏蓄ρρρ++=

因为℃黏黏35.8952

7

.84095021=+=+=t t t 查附表3经计算得

()℃黏黏?=??+=?+=--kg kJ t c /073.135.8951026.084.01026.084.033℃墙墙纤9.7102

1.5817.840232=+=+=t t t

查附表3经计算得

()℃纤纤?=??+=?+=--kg kJ t c /009.19.7101028.081.01028.081.033℃墙墙硅05.3202

59

1.581243=+=+=t t t

查附表3经计算得

()

℃硅硅?=??+=?+=--kg kJ t c /92.005.3201025.084.01025.084.033炉顶珍珠岩按硅藻土砖近似计算,炉顶温度均按侧墙近似计算,所以得

()()()()()()()()

()()()()kJ

t t c V V V t c V V V t t c V V V Q 9.4649052005.32092.01055.0262.0211.0394.0209.710009.11025.0044.008.0137.02035.895073.1108.0091.0115.0177.0-t --333000=-????+++-????+++-????++=++++++++=???硅硅硅顶

后前硅侧硅纤纤纤顶

后前纤侧纤黏黏黏顶黏后前黏侧黏蓄ρρρ2.炉底蓄热计算

炉底高铝质电热元件搁砖,近似看成重质黏土砖。

硅底轻黏底重黏底V V V V ++=

()3

069.0045.1223.0113.023.004.022.012.0m V =???+?+??=底重黏()3046.0.0045.12065.0113.04065.0113.0m V =???+??=底轻黏 ()

()3

524.0065.0113.0665.12113.0366.118.0366.1665.1m

V =?-??-+??=底硅

由于℃底底

黏65.8302

3.711950221=+=+=t t t 近似将重质砖和轻质砖平均温度看成相等

查附表3经计算得

()

℃底重黏底重黏?=??+=??+=--kg kJ t c /071.165.8301023.088.01023.088.033()

℃底轻黏底轻黏?=??+=??+=--kg kJ t c /056.165.8301026.084.01026.084.033℃

底底底

硅9.38325.563.711232=+=+=t t t

查附表3经计算得

()℃底

硅底硅?=??+=??+=--kg kJ t c /936.09.3831025.084.01025.084.033()()()kJ

Q 8.256015209.383936.0105.0524.02065.830056

.110048.02065.830071.1101.2069.0333=-????+-???+-????=底蓄3.炉底板蓄热

根据附表6查得950℃和20℃时高合金钢的比热容分别为

()℃?=kg kJ c /670.0950和()℃?=kg kJ c /473.020。经计算炉底板质

量G=86.3kg ,所以有

()()kJ t c t c G Q 6.5411320473.095067.03.862201950=?-??=-=板蓄kJ

Q Q Q Q 3.7750356.541138.2560159.4649051=++=++=板蓄底蓄蓄蓄由式(5—13)得空炉升温时间

h P Q 2.73036003

.7750353600=?==安

蓄升τ

对于一般周期作业炉,其空炉升温时间在3-8h 内均可,故本炉子设计

符合要求。

九、 功率的分配和接线方法

炉子的安装功率为30kW 。电热元件采用三相星形接法,也称“Y ”接法。即将电热元件分为3组,每组10 kW ,炉墙两侧各布置1组电热元件,炉底布置1组电热元件。

十、 电热元件材料的选择和理论计算

1. 电热元件材料的选择

炉子的最高使用温度为950℃,可选用0Cr25Al5合金丝,绕制成螺旋管状作为电热元件。

2. 炉膛950℃时电热元件的电阻率

炉子正常使用时,电热元件的温度比炉膛温度高100℃——200℃。当炉膛温度为950℃,电热元件的温度取1100℃。由教材附表12得,0Cr25Al 合金20℃时的电阻率m mm /40.1220?Ω=ρ,电阻温度系数5104-?=α℃1-,则1100℃时电热元件的电阻率为:

m mm t /46.1)11001041(40.1)1(25201100?Ω=??+?=+=-αρρ

3. 确定电热元件的允许表面负荷 由教材图5-3(a ),根据设计的炉子的工作条件,取电热元件的允许表面负荷2/6.1cm W W =允。

4. 每组电热元件的功率和端电压

由于采用三相星形即“Y ”接法,电热元件可分为三组。每组电热元件的功率为:

kW P 103

30==组。

采用“Y ”接法,车间动力电网端电压为380V ,故每组电热元件的端电压为,

V U 2203

380==

5. 电热元件的丝材直径

电热元件的丝材直径可由教材5-24式确定,

m m W U P d 24.46

.122046.1103.343.34322

3211002=??==允组组ρ; 取丝材直径cm mm d 45.05.4==。

6. 电热元件的长度和重量

1. 每组电热元件的长度由教材5-25式确定为:

mm m P d U L 52707.5246

.1105.422010785.010785.0223

1100223

==????=?=--ρ组组组

2. 每组电热元件的重量由教材5-26式确定为: kg L d G M 95.5101.770.525.44

4322=????==-π

ρπ组组

3. 电热元件的总长度和总重量为: m L L 1.1587.5233=?==组总 kg G G 85.1795.533=?==组总

7. 校核电热元件的实际表面负荷

由组

实组实组dL P W dL W P ππ=

??=,电热元件的实际表面负荷为: 223

6.134.15270

45.014.31010cm W W cm W W =<=???=允实

满足设计要求。

8. 电热元件在炉膛中的布置 将3组电热元件每组分为4折,布置于炉膛的两边侧墙和炉底,每折电热元件的长度为:

m L L 175.134

7.524===组折

电热元件应该距离前、后墙各25mm ,布置电热元件的炉壁长度为:

m mm L L 995.099550==-='

9. 螺旋状电热元件的两个参数

螺旋状电热元件的温度为1100℃时,由教材表5-5得螺旋节径D 在(4——6)d 的范围内选取。本设计选取的螺旋节径为:

mm d D 275.466=?==

而每折电热元件螺旋体的圈数为:

圈折15527

10175.133

=??==ππD L N 则螺距为:mm N L h 4.6155

995

==

'=。 本设计中,螺距和电热元件丝材直径的比值为:42.15

.44

.6==

d h 。 注意两个问题

1)炉门口附近热量损失较大,可适当减小该处电热元件的螺距,以增大功率。

2) 电热元件引出棒材料选用1Cr18Ni9Ti 不锈钢,棒材直径10mm ,长度400mm 。

十一、 炉子技术指标

额定功率:30kW 额定电压:380V 最高使用温度:950℃ 生产率:60kg/h 相数:3 接线方法:Y 炉膛有效尺寸:900×300×200mm 炉子外形尺寸:1665×1366×1268mm

热处理炉

十一、炉子技术指标 额定功率:50kW 额定电压:380V 最高使用温度:800℃生产率:100kg/h 相数:3 接线方法:YY 炉膛有效尺寸:1624×692×484mm 炉子外形尺寸:1982×1280×1454.4mm 湘潭大学 课程设计

2017年 1月 8日 1. 炉型的选择 根据给出的技术条件和产品特点,可以选用普通箱式电阻炉。 2.炉膛尺寸的确定 2.1确定炉底面积 根据技术要求生产无定型产品,无法使用实际排料法确定炉底面积,只能用炉底强度指标法计算确定。已知炉子的生产率g 是100kg/h ,根据表3.10[1]选择箱式炉用于正火和淬火的单位面积生产率g 0为120kg/(m2·h),故可以计算求得炉底的有效面积为 A 1/m 2=g g 0=100120≈0.83 取炉底面积利用系数K=0.75,则由式 A 有效 A 实际=0.75可得,炉底的实际面积为 A 实际/m 2= A 有效0.75=0.830.75≈1.11 2.2确定炉底的长度与宽度 当炉底长度小于2m 时,其长宽比可取L/B =2/1。又知, L ×B =1.11,可以解得L ≈1.490m ,B ≈0.745m 。为了便于砌砖,取

L=1.624m,B=0.692m。 2.3确定炉膛的高度 根据统计资料,炉膛高度与宽度之比在0.59-0.9之间。一般取在0.7左右。现按照电热元件布置要求,根据标准砖尺寸,选定炉膛高度为H=0.484m。因此确定炉膛的尺寸为:长L=1.624m;宽B=0.692m;高H=0.484m。 3炉体结构的设计 两侧墙、前后墙的结构基本相同,可以选择相同的结构,耐火层为115mm厚的QN-1.0轻质黏土砖,+65mm厚的、密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡,+115mm厚的A级硅藻土砖,保温层外面覆一层5mm厚的石棉板,使用石棉板的目的是防止炉体受潮。 炉顶采用115mm厚的QN-1.0轻质黏土砖,+80mm厚的、密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡,+115mm厚的膨胀珍珠岩,保温层外面覆一层5mm厚的石棉板。 炉底采用B级硅藻土保温砖砌筑方格子,内填充蛭石粉的复合炉衬,其厚度为182mm,在其上面铺一层50mm厚的密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡,在纤维毡上面平铺四层QN-1.0轻质耐火黏土砖,在四层轻质耐火黏土砖的上面用230mm厚的耐火黏土砖做支架,在支架间隙处放置炉底电热元件的搁砖,电热元件搁砖采用重质高铝砖。然后在支架上放置炉底板。同时在保温层和炉壳之间放一层10mm厚的石棉板。

热处理电炉安全操作规程正式版

Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.热处理电炉安全操作规程 正式版

热处理电炉安全操作规程正式版 下载提示:此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向,并要求参加施工的人员,熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练,合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 1. 热处理工人在进行各种工艺操作前必须穿戴好规定的安全防护用品。 2. 加热炉在使用前需要检查其电源接头和电源线路的绝缘是否良好。 3. 操作工在进行装炉前,首先要检查炉膛后面及小车下面的几组接线铝夹头是否有熔化现象,如有,应找电工马上更新。 4. 在合上闸后,应观察炉膛后面及小车下面几组铝夹头上的固定螺栓是否发红,若发红,应找电工拧紧。合上闸后,操作工用手晃几下热电偶传导线,看表盘

上的黑针和红划线针是否上下摆动幅度较大,若大,应找电工拧紧表盘后的螺栓或拧紧热电偶上的螺栓。 5. 每次装炉前应先设定一个低温数值,来验证表盘上黑针指出的数是否和设定的温度值相符。然后按照黑针指出的数值来修正设定温度的红指针。到达恒温阶段还要摇起炉门观察小车上各炉板温度是否接近均匀,如发现个别炉板温度过高,先立即找电工查明原因。 6. 工件的装炉与出炉均不能触及电垫元件,以免断电装置失效时发生触电事故。 7. 进行热处理操作时,操作工不得离开现场,切实注意观察温度和设备运转情

真空热处理炉工艺

真空热处理炉工艺 【盛阳工业炉真空热处理炉】真空热处理炉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。钢铁是工业上应用广的金属,而且钢铁显微组织也为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。 【真空热处理炉工艺】 真空热处理炉热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些

过程互相衔接,不可间断。 加热是真空热处理炉热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。 金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。 #详情咨询#【盛阳工业炉:真空热处理炉】 高真热处理炉加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须

在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。 #详情咨询#【盛阳工业炉:真空热处理炉】 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。钢铁是工业上应用广的金属,而且钢铁显微组织也为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。

课程设计退火炉温度控制系统资料讲解

课程设计退火炉温度 控制系统

课程设计设计题目:退火炉温度控制系统 学院: 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:

摘要 退火炉是金属热处理中的重要设备,它把压力容器加热到一定温度并维持一段时间,然后让其自然冷却。其目的在于消除压力容器的整体压力。提高压力容器的使用寿命。温度是退火炉的主要被控变量,是保证其产品质量的一个重要因素。退火炉温度控制的稳定性和控制精度直接影响产品的质量。 本文以AT89C51单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,包括硬件设计与软件设计两部分。硬件设计包括温度检测模块,按键模块,执行模块,LED显示模块,单片机最小系统。本设计要求采用电热丝加热,通过A/D转换将采集到的温度数据输入单片机中,与系统给定值比较,从而对退火炉的温度进行控制,通过按键输入控制信号,三位LED显示炉温。最后设计出最少拍无纹波控制器,通过MATLAB仿真检验是否有纹波。

目录 第1章绪论 (3) 1.1设计背景与算法 (3) 第2章课程设计的方案 (5) 2.1概述 (5) 2.2系统组成总体结构 (5) 第3章程序设计与程序清单 (7) 3.1单片机最小系统设计 (7) 3.1.1单片机选择 (7) 3.1.2时钟电路设计 (8) 3.1.3复位电路设计 (9) 3.2程序清单与电路图 (11) 3.3温度控制电路 (17) 第4章控制算法 (18) 4.1程序框图 (18) 4.2算法设计 (19) 第5章课程设计总结................................................ - 22 -

热处理炉安全操作规程模板

工作行为规范系列 热处理炉安全操作规程(标准、完整、实用、可修改) ?I.

编号: 热处理炉安全操作规程 Safety operati on rules for heat treatme nt furn ace 说明:为规范化、制度化和统一化作业行为,使人员管理工作有章可循,提高工作效率和责任感、归属感,特此编写。 1. 操作人员应注意防火、防爆、防毒、防烫、防触电,了解有关救护知识。工作场地应配备必要的消防器材。 2. 操作人员在工作中不得任意离开工作岗位,临时离开应向代管人交待清楚。 3. 工作前应检查电气设备、仪表及工具是否完好,抽风系统是否完好。工作完毕后应做好工作场地及设备清扫工作。 4. 应尽量采用无氰工艺,化学物品应有专人管理,并严格按有关规定存放。 5. 工作中配制各种化学药剂、试剂时,应严格执行化学试验安全操作规程。 6. 禁止无关人员进入氰化室、化学药品储藏室、中频发电机室和高频淬火室。各室内应保持清洁,不堆放无关物品。 7. 工件进入油槽要迅速。淬火油槽周围禁止堆放易燃易

爆物品。 8. 使用行车(或单轨吊车)时应有专人指挥,并执行有关行车使用的安全操作规程。井式炉及盐浴炉的吊车电机应防 爆,钢丝绳应经常检查,定期更换。 9. 各种废液、废料应分类存放统一回收和处理。禁止随意倾入下水道和垃圾箱,防止污染环境。 10. 采用煤炉、煤气炉、油炉加热进行热处理,应遵守有关炉型司炉工安全操作规程,入炉工件、工具应干燥。 11. 大型热处理炉及连续热处理炉采用炉子机械输送工件和燃料,使用前必须检查炉子机械关键传动部件有无烧损、腐蚀,机械运行轨道上有无障碍物,工作堆放高度和宽度是否超过规定,堆放平稳与否,工件出炉卸车时应注意防止烫伤和砸伤事故。 请输入您公司的名字 Foon shi on Desig n Co., Ltd

箱式电阻炉课程设计

一、设计任务书 题目:设计一台中温箱式热处理电阻炉; 生产能力:160 kg/h ; 生产要求:无定型产品,小批量多品种,周期式成批装料,长时间连续生产; 要求:完整的设计计算书一份和炉子总图一张。 二、炉型的选择 根据生产特点,拟选用中温箱式热处理电阻炉,最高使用温度650℃,不通保护气氛。 三、确定炉体结构及尺寸 1.炉底面积的确定 因无定型产品,故不能用实际排料法确定炉底面积,只能用加热能力指标法。已知生产率p 为160 kg/h ,按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p 0为 100 kg/(m 2﹒h ),故可求得炉底有效面积: F 1=P P 0=160100 =1.6m 2 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F 1F ?=0.60~0.85,取系数上限,得炉底实际面积: F = F 10.85=1.6 0.85 =1.88m 2 2.炉底长度和宽度的确定 由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便,取L B ?=2,因此,可求得: L =√F 0.5?=√1.880.5?=1.94m B =L 2?=1.942?=0.97 m 根据标准砖尺寸,为便于砌砖,取L =1.970 m ,B =0.978 m ,如总图所示。 3.炉膛高度的确定 按照统计资料,炉膛高度H 与宽度B 之比H B ?通常在0.5~0.9之间,根据炉子工作条件,取H B ?=0.654m 。 因此,确定炉膛尺寸如下: 长 L =(230+2)×8+(230×1 2+2)=1970 m 宽 B =(120+2)×4+(65+2)×2+(40+2)×3+(113+2)×2=978mm 高 H =(65+2)×9+37=640 mm 为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞,应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间,确定工作室有效尺寸为: L 效=1700 mm B 效=700 mm H 效=500 mm 4.炉衬材料及厚度的确定 由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似,采用相同炉衬结构,即113mm QN ?0.8轻质粘土砖,+80 mm 密度为250 kg m 3?的普通硅酸铝纤维毡,+113mm B 级硅藻土砖。 炉顶采用113 mmQN ?1.0轻质粘土砖,+80 mm 密度为250 kg m 3?的普通硅酸铝纤维毡,+115 mm 膨胀珍珠岩 。 炉底采用三层QN ?1.0轻质粘土砖(67×3)mm ,+50 mm 密度为250 kg m 3?的普通硅酸铝

热处理电阻炉安全操作规程

热处理电阻炉安全操作规程 1、箱式电阻炉 1、1作业前检查: 1、1、1测温仪表、热电偶、电气设备接地线等是否完好; 1、1、2炉膛内是否有遗留工件,炉底板电阻是否完好。 1、2工件进出炉时应断电操作,不允许工件或工具与电阻丝相碰撞或接触。 1、3箱式电阻护使用温度不允许超过额定值。 1、4电炉通电前应首先合闸,再开控制柜电钮。停炉时应先关控制柜电钮,再拉闸。 1、5每日清理设备各部位(包括炉底板下部)的氧化物和杂物。 1、6工作完毕应整理工作场地,并向下一班次操作负责人交待设备情况。 2、井式电阻炉 2、1管理者应指定炉前操作负责人。 2、2使用前检查设备及炉盖提升装置、工件吊具是否缺损,设备接地、风扇是否良好。 2、3装、出炉工件时应切断电源,不允许带电操作。吊装工件时应注意不应碰撞或接触电阻丝,工件重量不允许超过吊具规定负荷。 2、4开炉过程中,温度不允许超过额定值。 2、5吊装工件时,炉子平台上、下不允许站人。 3、气体渗碳炉 3、1 指定炉前操作负责人。 3、2工作前准备: 3、2、1检查设备的接地情况,并将测量仪表按工艺规范调整正确; 3、2、2 检查炉盖的升降机构是否正常; 3、2、3风扇转动平稳、无噪音,风扇的冷却水管应完好无堵塞,工作中的冷却出水温度不允许大于60℃;

3、2、4输油管道应完好畅通无渗漏,排气管、滴油器应畅通; 3、2、5炉罐内应无碳黑之类杂物,炉子应密封良好; 3、2、6检查吊车的吊放工具是否良好,工件起吊后吊钩下不允许站人。 3、3先给风扇轴迷宫装置通冷却水,然后给设备通电。 3、4温度在3600℃以上时不允许关掉风扇。 3、5温度在750℃以下时不允许向炉内滴注煤油,以防爆炸。 3、6 RJJ 系列气体渗碳炉最高工作温度不允许超过950℃。各设备装置量及最大工件尺寸应符合设备的技术要求。 3、7工件进出炉时设备应断电;吊车的升降速度应缓慢,起吊工件时应将吊钩对中。 3、8在渗碳过程中应点燃从炉内排出的废气。 3、9渗碳工作完毕应立即用辅助炉盖将渗碳炉罐盖好。 3、10液体渗碳剂、甲醇等均属易燃易爆物品,应严格保管,注意防火防爆。 3、11定期检查设备,清洁环境卫生。 4、气体氮化炉 4、1指定炉前操作负责人。 4、2氨瓶应放置在阴凉通风的地方,距离工作场地5m 以上,不允许靠近热、电源,或受日光曝晒,以防气体受热膨胀爆炸。 4、3氨瓶应在指定地点立放,不准用吊车运送,不准摔碰、涂油脂和卧放。 4、4冬季存放氨瓶,环境气温应保持在20℃左右。如液氨冻结,只能用水冲淋化冻,不允许用火或电炉烘烤。 4、5液氨用完后,应在瓶上标注“已用完”,并集中堆放。 4、6氮化炉装好料后,应仔细检查氨气管道、炉盖是否有泄漏,以免污染环境,氨气中毒;严防氨分解出来的氢气遇火自燃,引至氮化包内引起爆炸。

真空炉热处理工作原理

真空炉热处理工作原理 【盛阳工业炉热处理设备】真空炉热处理是在真空环境中对被加热物品进行保护性烧结的炉子,其加热方式比较多,如电阻加热、感应加热、微波加热等。真空感应炉是利用感应加热对被加热物品进行保护性烧结的炉子,可分为工频、中频、高频等类型,可以归属于真空炉热处理的子类。真空感应烧结炉是在真空或保护气氛条件下,利用中频感应加热的原理使硬质合金刀头及各种金属粉末压制体实现烧结的成套设备,是为硬质合金、金属镝、陶瓷材料的工业生产而设计的。VSWF真空感应钨烧结氢气炉 #详情查看#【盛阳工业炉:真空炉热处理设备】

一、主要原理及用途真空感应钨烧结炉是在抽真空后充氢气保护状态下,利用中频感应加热的原理,使处于线圈内的钨坩埚产生高温,通过热辐射传导到工作上,适用于科研、军工单位对难熔合金如钨、钼及其合金的粉末成型烧结。 #详情查看#【盛阳工业炉:真空炉热处理设备】 二、主要结构及组成结构形式多为立式、下出料明晃晃的如同钻石。不知什么时候,我发现自己不由自主的飘落在少年方式。其主要组成为:电炉本体、真空系统、水冷系统、气动系统、液压系统、进出料机构、底座、工作台、感应加热装置(钨加热体及高级保温材料)、进电装置、中频电源及电气控制系统等。 三、主要功能在抽真空后充入氢气保护气体,控制炉内压力和气氛的烧结状态。可用光导纤维红外辐射温度计和铠装热电偶连续测温(0~2500℃),并通过智能控温仪与设定程序相比较明晃晃的如同钻石。不知什么时候,我发现自己不由自主的飘落在少年后,选择执行状态反馈给中频电源,自动控制温度的高低及保温程序。

潍坊市盛阳工业炉有限公司以“诚信为先”为企业的宗旨,为客户提供质先进、价格优惠、售后服务及时的产品。竭诚欢迎国内、外新老客户前来洽谈业务,愿与您精诚合作,共创未来。 欢迎大家登陆潍坊市盛阳工业炉有限公司官网https://www.wendangku.net/doc/6018039775.html,进行情况咨询

热处理箱式电阻炉课程设计

热处理箱式电阻炉课程设计 一、设计任务 1、炉型:箱式炉 2、设计要求:(1)生产率或一次装炉量:100kg/h (2)零件尺寸:长、宽、高尺寸最大不超过150mm (3)零件材料:中、低碳钢、低合金钢及工具钢 (4)零件热处理工艺:淬火加热 3、任务分析: (1)生产率或一次装炉量为100kg/h ,属小型炉; (2)生产长、宽、高尺寸最大不超过150mm 的零件,选择箱式炉合理; (3)淬火加热工艺表明所设计的箱式炉属于中温范畴。 二、电阻炉的炉体结构设计 1、炉型选择:由于所生产的零件尺寸较小,都不大于150mm ,且品种较多,热处理 工艺为淬火加热,具体品种的淬透性不同,工艺有所差别,故采用周期作业中温箱式热处理炉进行设计。(额定温度为950℃) 2、炉膛设计 (1)典型零件的选定 参照设计任务的要求,选用40Cr 钢齿轮模拟设计 ①齿轮参数:分度圆mm d 128= 齿顶圆mm d a 136= 齿数32=z 模数 4=m 齿宽mm b 70= 全齿高mm h 9= 齿根圆mm d f 118= 齿轮孔径mm d 40=孔 ②设定工艺曲线: 加热时间 t=a ×k ×D (a :加热系数,k :工件装炉条件修正系数,D :工件 《热处理手册》第四版第二卷,机械工业出版p55 工艺周期为5h 《热处理设备》p117表5-4

有效厚度) 查表得:a 为1.2-1.5min/mm 取1.3 min/mm k 取1.8 故时间 t=1.3×1.8×70=163.8min 取加热时间3h ,保温时间2h 工艺周期为5h (2)确定炉膛尺寸 一次装炉量=生产率×周期=100kg/h ×5h=500kg 单位重量 kg kg d d 337.6108.7b ])2 ( )2[(m 322 =???-=孔π 零件个数 809.78337 .6500 ≈== n 个 查表可知,炉底单位面积生产率 h m kg P ?=20100 有效面积 22 01100 100m m P P F === 有效 由于工件之间距离为工件高度的0.3-0.5,故取工件之间距离为30mm 设计每次装炉80个零件,分两层分布,每层40个,纵向8个,横向5个 实际炉底面积 224.125.18 .01 m m K F F ≈== = 有效实 (K 为炉底利用系数,通常为0.8-0.85) 取 长 L=1.4m , 宽 B=1.0m 炉子高度一般为(0.52-0.90)B ,取0.6B ,故H=0.6m 3、炉体各部分结构 (1)炉衬:分为内层耐火层和外层保温层 内层:用QN —1.0的轻质耐火粘土砖 外层:B 级硅藻土砖,热导率为t 1023.0131.03 -?+,最高使用温度为900℃ (2)炉墙: 耐火层:QN —1.0轻质耐火粘土砖,规格为230×113×65mm ,热导率为 t 3110256.029.0-?+=λ,厚度 mm 1131=δ 保温层:B 级硅藻土砖,规格为230×113×65mm ,热导率为 t 1023.0131.03 -2?+=λ,厚度 mm 2302=δ 炉膛尺寸: L=1.4m B=1.0m H=0.6m 《热处理设备课程设计指导书》附表2

热处理炉总结

一、名词解释 1、热流:单位时间内由高温物体传给低温物体的热量叫热流,或热流量。用Q表示,单位为W,即J/S 2、耐火度:是耐火材料抵抗高温作用的性能,表示材料受热后软化到一定程度时的温度。 3、荷重软化点:是指在一定压力条件下,以一定速度加热,测出试样开始变形时的温度,当试样变形达到4%或40%的温度,称为荷重软化4%或40%软化点。 4、热导率:反应了物体导热能力的大小,它的物理意义在单位时间内每米长温度降低1℃时,单位面积能传递的热流量,用λ表示,单位为w/(m.℃) 5、传导传热:温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间的热能的传递过程,称为传导传热 6、辐射传热:物体间通过辐射能进行的热能传递过程 7、黑体:辐射能全部被吸收的物体称为黑体。 8、集肤效应:当交流电流通过导体时,在导体表面电流最大,越向内部电流密度越小的现象。 9、邻近效应:两个通过交流电流的导体彼此相距很近时,则每个导体内的电流将重新分布,电流瞬时方向相反时,则最大电流密度就出现在两导体相邻的面,当导体内的电流瞬时方向相同,则最大电流密度将出现在两导体相背的一面,这种电流向一侧集中的现象叫临近效应 10、可控气氛:为了使工件表面不发生氧化脱碳现象或对工件进行化学热处理,向炉内通以可进行控制成分的气氛,称可控气氛 11、碳势:指一定成分的气氛,在一定温度下,气氛与钢的脱碳增碳反应达到平衡时,钢的含碳量。 12、温度梯度:物体(或体系内)相邻两等温面间的温度差△t与两等温面法线方向的距离△n的比例极限 13、氧势:指在一定温度下,金属的氧化和氧化物分解处于平衡状态时气氛中氧的分压或氧化物的分解压 14、热震稳定性:也叫耐急冷急热性,表示材料抵抗温度急剧变化而不破坏的性能 15、单位表面负荷:元件单位表面积上所发出的功率,单位w/cm3,元件表面负荷越高,发出的热量就越多,元件温度就越高,所用的元件材料就越少。 16、露点:指气体中水蒸气凝结成水的温度 17、黑度:灰体的高度ε 被定义为灰体的辐射力 E与同温度下的黑体辐 射E0之比 二、简答题 1、热处理电阻炉的设计 步骤 答:1)炉型的选择2) 炉膛尺寸的确定3)炉体 结构设计4)电阻炉功率 计算及功率分配5)电热 元件材料的选择6)电热 元件材料的设计计算7) 炉用机械设备和电气、控 温仪表的设计与选用8) 技术经济指标的核算9) 绘制炉子总图、砌体图、 和编制电炉使用说明书 等随机技术文件。 2、浴炉如何分类 答:按介质的不同可分为 盐浴炉、碱浴炉、铅浴炉、 油浴炉,按热源供给方式 的不同可分为外热式和 内热式两种。 3、热处理电阻炉功率的 计算方法有哪两种。各有 何特点 答:计算方法有热平衡计 算法和经验计算法。1) 热平衡计算法,是根据炉 子的输入总功率应等于 各项能量消耗总和的原 则确定炉子功率的方法。 2)经验计算法:a、类比 法,与同类炉子相比较, 当炉膛尺寸和炉体结构 确定后,依据生产率、升 温时间等方面的具体要 求,与性能较好的同类炉 子相比较,而确定新设计 炉子的功率b、经验公式 法,这种方法适用于周期 作业封闭式电阻炉。 4、试述插入式电极盐浴 炉和埋入式电极盐浴炉 各自的优缺点 答:插入式电极盐浴炉电 极从坩埚上方垂直插入 熔盐,熔盐中插入的一对 电极,通入低电压 (6~17.5V)大电流(几 千安培)的交流电,由熔 盐电阻热效应,将熔盐加 热到工作温度。 缺点:a、炉口只有2/3 的面积能使用,其他被电 极占据,效率低,耗电量 大b、由于电极自上方插 入,与盐面交界处易氧 化,寿命短,电极损耗大 c、电极在一侧,远离电 极一侧温度低d、工件易 接触电极,而产生过热或 过烧。 埋入式电极盐浴炉将 电极埋入浴槽砌体,只让 电极工作表面接触熔盐, 在浴面上无电极 特点:1)有效面积大,生 产率高,热效率高,节能 25%~30%2)炉温相对均 匀,介质流动性好3)电 极不接触空气,寿命长4) 工件接触电极可能性小, 废品率低。缺点:1)砌 体与电极一体,不能单独 更换电极,电极损坏时, 浴槽也要相应更换,对于 高温炉,则插入电极优势 大2)形状复杂,不一焊 接,砌护麻烦3)电极间尺 寸不能调节,电极形状, 尺寸,布置,要求高,功 率不可调。 5、箱式电阻炉加热炉分 类方法有哪些 答:箱式电阻炉按其工作 温度可分为高温箱式炉 (>1000℃)中温箱式炉 (650-1000℃),低温箱 式炉(<650℃)圆体箱式 电阻炉 6、井式热处理电阻炉和 箱式热处理电阻炉在确 定生产率方面有何不 同? 答:箱式电阻炉单位面积 生产率指炉子在单位时 间内单位炉底面积所能 加热的金属质量。对于井 式炉,炉底单位面积生产 率是指其最大纵剖面的 单位生产率,最大纵剖面 =炉膛直×径炉膛有效高 度 7、试述感应加热过程中, 中、高频电流的特点及现 象 答:1)集肤效应,当交 流电流通过导体时,在导 体表面电流最大,越向内 部电流密度越小的现象。 2)邻近效应,导体内的 电流的频率越高,导体间 距越小,临近效应越显 著。3)圆环效应,当交 流电流通过环形导体时, 电流在导体横截面上的 分布将发生变化,此时电 流仅集中在圆环的内侧。 4)尖角效应,当感应器 与工件间距的距离相同, 但在工件尖角处的加热 强度远较其他光滑部位 强烈,往往会造成过热。 8、热处理的节能的途径 有哪几个方面。 答:1)从设备入手,重 点进行新型热处理设备 的研制,推广,应用和进 行旧设备的全面技术改 造。2)推广节能热处理 工艺及材料的研究与应 用。3)热处理的生产的 节能管理。 9、感应加热的基本原理 与集肤效应。 答:感应加热的基本原 理:当感应器(感磁导体) 通过交变电流时,在其周 围产生交变磁场,将工件 放入交变磁场中,按电磁 感应定律,工件内将产生 感应电动势和感应电流, 感应电流做功8,将工件 加热。集肤效应,当交流 电流通过导体时,在导体 表面电流最大,越向内部 电流密度越小的现象称 为集肤效应,当电流频率 越高,集肤效应越显著。 10、在选择使用热处理电 阻炉时主要应考虑哪几 个方面。 答:1、工件的特点,2、 技术要求,3、生产量大 小和作业制度4、劳动条 件,5、炉子性能,6、其 他,对车间厂房结构,地 基,炉子建造维修,维护, 投资等也周密考虑。 三、其他 砌筑热处理炉时需 使用耐火材料、保温材 料、炉用金属材料以及一 般建筑材料。在建造和设 计热处理炉是合理选用 筑炉材料对满足热处理 工艺要求,提高炉子使用 寿命,节约能源,降低成 本都有重要意义。 常用耐火材料:黏土 砖、高铝砖、轻质耐火黏 土砖、硅酸铝耐火纤维和 耐火混凝土、耐火涂料 等。 为减少炉子热传导 引起的热损失,提高炉子 的热效率,耐火层外需砌 一层保温材料。保温材料 具有体积密度小,气孔率 高,热容量小,热导率小 等特点。工程上把λ值 <0.25W/(m.℃)的材料称 为保温材料。常用保温材 料有:石棉,矿渣棉,蛭 石,硅藻土,膨胀珍珠岩, 岩棉以及超轻质耐火砖 等。他们常以散料或制成 制品使用,近些年来,新 炉型不提倡使用散料。 炉用金属材料有哪些: 炉外用金属材料和炉内 用耐热钢,普通金属材料 用作炉子的外壳金和构 架:Q235A钢板,角钢, 槽钢,工字钢。炉用耐热 钢用作炉底板、炉罐、坩 埚、料筐、炉辊、传送带、 夹具、紧固件、电热元件 及其引出棒等。 中温箱式电阻炉用于退 火、正火、淬火、回火或 固体渗碳等;高温~用于 高速钢或高速合金钢模 具的淬火加热,其结构与 中温相似;低温~大多用 于回火 中温井式炉适用于轴类 等长形零件的退火正火 淬火及预热等,与箱式炉 相比装炉量少,生产效率 低,常用于质量要求较高 的零件,高温井式炉适用 于合金钢、高速合金钢长 杆件热处理;低温井式电 阻炉最高工作温度为 650℃,广泛用于零件的 回火 常用电热元件材料 及特点:铁铬铝:这类材 料电阻率大,电阻温度系 数小,功率稳定,耐热性 好,抗渗碳,耐腐蚀,价 格便宜,应用广泛。其缺 点是塑形差,高温加热 后,晶粒粗大,脆性大。 镍铬系:高温加热不脆 化,具有良好的塑性和焊 接性便于加工和维修,抗 渗氮,缺点是电阻率小, 电阻温度系数较大,不抗 硫蚀,价格昂贵。 纯金属:略 外热式真空热处理 炉的结构特点和缺点,外 热式真空炉结构简单,制 造容易,容易密封,抽气 量小,容易达到所要求的 真空度,不受耐火、绝缘 材料及电阻放气,不存在 真空放点问题,工件加热 质量高,生产安全可靠。 但由于热源在炉罐外,热 惰性大,热效率低加热速 度慢生产周期长。由于炉 罐材料高温强度所限,炉 子尺寸小,使用温度低于 1100℃,合金钢或耐热钢 罐价格昂贵,不易加工, 仅适用于合金的退火、真 空除气、真空渗金属等 内热式真空热处理 炉结构特点,内热式真空 热处理炉是将整个加热 装置及欲处理的工件均 放在真空容器内,而不用 炉罐的炉子。这类炉子的 优点是:1、可以制造大 型高温炉,而不受炉罐的 限制;2、加热和冷却速 度快,生产效率高。其缺 点是:1、炉内结构复杂, 电气绝缘性要求高;2、 与外热式真空炉相比,炉 内容积大,各种构件表面 均吸附大量气体,需配大 功率抽气系统;3、考虑 真空放电和电气绝缘性, 要低电压大电流供电,需 配套系统。 现代真空电阻热处 理炉都是内热式的,没有 炉罐,整个炉壳就是一个 真空容器,外壳是密封 的,某些部位用水冷却。 按其外形及结构分为立 式、卧式、单室、双室和 三室等。工件冷却方式分 为自冷、负压气冷、负压 油冷和加压气冷、高压气 冷及超高压气冷等炉型。 按热处理工艺可分为淬 火炉和回火炉。有单功能 的,也有多功能的。 可控气氛热处理炉的分 类及特点 1可控气氛热处理炉的分 类,有周期式和连续式之 分。 周期炉:有井式炉和密闭 箱式炉(又称多用炉)适 用于多品种小批量连续 生产,可用于光亮淬火、 光亮退火、渗碳、碳氮共 渗等热处理,连续炉:有 推杆式,转底式及各种形 式的连续式可控气氛渗 碳生产线等,适用于大批 量生产,可用于光亮淬 火、回火、渗碳及碳氮共 渗等热处理。 2可控气氛热处理炉的特 点:1、炉膛密封良好,2、 炉内保持正压3、炉内气 氛均匀4、装设安全装置 5、炉内构件抗气氛侵蚀。

盐浴炉热处理工安全操作规程正式样本

文件编号:TP-AR-L5258 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 盐浴炉热处理工安全操作规程正式样本

盐浴炉热处理工安全操作规程正式 样本 使用注意:该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范,条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1.工作前要指定炉前操作负责人,遵守一般热 处理工安全操作规程。并做好如下准备: (1)必须穿戴好工作服、工作帽、皮鞋、眼镜或 防护面罩; (2)仔细检查测温仪表、仪器、电气设备接地线 等是否完好正确; (3)检查抽风装置是否正常,液体氰化炉应单独 抽风; (4)检查汇流铜板,主、辅电极是否短路。 (5)清除盐炉炉面的凝固盐层和抽风口附近的污

物,击碎凝固盐层,避免熔盐爆出; (6)入炉的工件、工具、夹具和挂具等均应干燥无水,必须经过烘烤或预热。 2.调节电流时应先将变压器断电。 3.盐炉启动时应采用低电压,以后逐渐升压。 4.工件不准与热电偶,电极相接触。 5.工件应捆扎牢靠,若掉入炉内应断电后捞取。 6.添加的盐类及脱氧刑,必须经过烘烤并应缓慢加入。加盐量应控制在规定范围内。 7.中温盐炉应每班脱氧、捞渣一次。高温盐炉连续工作4小时即应脱氧。 8.每次停炉前应检查辅助电极是否完好、干燥,放入时应首先断电。 9.高温盐炉使用温度一般不超过1300℃,中温

热处理箱式炉安全操作规程简易版

The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 热处理箱式炉安全操作规 程简易版

热处理箱式炉安全操作规程简易版 温馨提示:本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 1遵守一般热处理工安全操作规程。仔细检测温度仪表、热电偶电气设备、接地线等是否完好。 2检查炉膛内是否有异工件,炉底板、电阻丝是否完好。 3工件进出炉应断电操作,并注意工件或工具不得与电阻丝相碰撞接触。装、出炉时不得砸撞炉底板,不得撞击阁砖。 4电炉通电前应首先合闸,再开控制柜电钮。停炉时应首先关控制柜电钮,再拉闸。 5每两周必须清理一次炉底上的杂物,发现问题应及时处理好。

6使用温度不得超过950℃。每次大修理后,在使用前需经过电热烘干,升温到300℃到400℃时取出炉底板,打开炉门八小时烘,然后关闭炉门再升温到500℃到600℃烘干8小时。 7发现仪表失灵,电阻丝相互接触烧坏,电阻丝加热时不平衡,应停炉并通知维修人员进行修理。 8发生事故要保持现场,并报告有关部门。 该位置可填写公司名或者个人品牌名 Company name or personal brand name can be filled in this position

热处理工艺设计课程设计

北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目:CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部:材料工程系 作者所在专业:金属材料工程 作者所在班级:B10821 作者学号:20104082104 作者姓名:倪新光 指导教师姓名:翟红雁 完成时间:2013.06.27

课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材; 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法; 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数,包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式; 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章;收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤; 通过对零件的分析,选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种(两种以上)工艺 线及热处理 方案,然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料,确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间,冷却方式等,并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境,确定出该零件的性能要求,结合技术要求,选出合适的材料,并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论,条理清晰,优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定(工序中涉及到的所有热处理工艺)。写出确定参数的理由和根据,(尽可能写出所使用的设备)要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。

热处理炉安全操作规程

1热处理人员接到任务时首先检查热处理炉的状况是否满足热处理的条件,包括以下项目: 1.1温层是否完好。 1.2挡风墙是否完好。 1.3油泵、风机是否能正常工作。 1.4测温仪表是否正常。 1.5风冷要求是否能满足。 1.6炉车运行是否完好。 1.7油库油量是否满足生产需要。 1.8油嘴调节系统是否灵敏可靠。 1.9以上情况正常时,可进行下面操作;如不正常,应查出原因并使其恢复正常。 2热处理人员根据生产安排合理吊装工件,工件摆放应符合以下规定: 2.1弯管在炉车上的排列应考虑散热不受阻隔,风冷散热方便,火嘴墙应便于火焰通过,但不直接烧在弯管上。 2.2弯管应用垫砖垫放牢靠平稳,防止钢管变形,并应考虑垫砖承受能力。 2.3两层码放时,应注意上下层管子之间尽量避免相压而以垫砖承受为主,当不可避免时,相压部位必须有支点不得悬空。 2.4两层码放时,对大口径薄壁管,第二层必须以耐火砖为支点,不得压在底层弯管上,且管口必须支撑,支撑物必须靠牢吃力。

2.5工件摆放完毕后应画管子摆放图以便记录管子编号。 3装炉结束后,将炉车开进炉内,放下炉门,将炉门与炉车、炉车与后炉墙之间的缝隙用沙土、石棉布等加以密封 4启动油泵、风机、点燃火嘴。 5调整火嘴及风量,使炉内温度按照热处理工艺曲线的要求控制升温速度恒温时间及冷却速度。 6控制炉温和工件温度的热电偶必须经计量合格,且在计量的有效期内。热电偶的安装位置应能正确反映炉温和工件的真实温度。 7热处理炉的油系统管路,接头应坚持每天检查一次,如有渗油现象应立即排除。 8吊装管件时,应先检查钢丝绳及卸卡物是否合格,注意吊装角度, 并合理使用钢丝绳及卸卡。 9每次工作完毕要拉闸断电。 10炉车的耐火砖垫块应经常检查及时更换。 11热处理炉车轨道下不得放置障碍物,炉车进炉或出炉时,必须 一人在外瞭望,一人操作。 12点火前应进行炉周围检查,清理易燃易爆物后才允许点炉,引 火防止烧伤自己,不得在眼前点火,应侧脸点火。 13经常检查油路系统是否漏油,如有漏油应及时处理。 14出炉前,应注意检查周围有无易燃易爆物品 15做好班前安全交底,班后安全总结,做好自身安全保护工作。 16遵守安全规章制度,如进入车间戴安全帽,穿绝缘鞋等。

热处理炉体技术总结

技术论文 一.工程概况: 临钢中板热处理工程的常化炉,常化炉即中厚板辊底式热处理炉,炉膛温度一般在1000~1100℃。常化炉是用于钢板热处理的设备。常化炉按传动方式分为辊底式和步进式两种,按加热方法有火焰加热和辐射管加热两种。常化炉通常设置在中厚板生产线后部,对钢板进行连续的热处理。 常化即正火处理,但现代常化炉配备必要的冷却设备,可以对钢板进行正火、回火、淬火、调质等热处理。为中厚板工厂生产高品质和厚规格钢板的重要设备。临钢中厚板的常化炉为辊底式常化炉,采用火焰式加热。 具体参数如下: 炉子全长 70.1米 宽度 4.8米 高度 3.5米 炉温 1000-1100℃ 主要包括以下设备: 炉体钢结构145吨,炉子煤气,空气管道140吨,输送辊道142个,炉门升降机构两套,烧嘴184个。空气预热器煤气预热器2个,鼓风机3台,烟道闸板4个,水冷却系统及设备20吨。 二.安装的顺序: 炉子钢结构分成3大部分,炉底钢结构,炉侧钢结构,炉顶钢结构。

安装从炉底部钢结构炉侧钢结构炉顶钢结构输送辊道烧嘴炉门炉子工艺管道安装炉体砌筑烟道砌筑 炉子总体结构简图见下图. 三、安装的要点: 1.炉体钢结构制作 1)材料要求 a. 钢材、焊材和油漆需有质量证明书,并符合设计文件和有关标准的要求,钢材和油漆按有关规定进行复验,严禁使用不合格的材料。 b. 普通螺栓、螺母和垫圈其外形尺寸及技术要求应符合GB5780

-86、GB41-86和GB95-85的规定。 c.焊材应满足设计要求及有关规定,并按下表进行烘干。其它特殊材料的焊接根据详细的设计图纸进一步确定。 d. 钢材表面锈蚀、划痕等缺陷不得超过钢材允许负偏差的1/2,否则严禁使用。 2). 切割工序 a.严格按切线下料的标注进行切割。切割前,将钢材表面切割边缘50mm范围内的铁锈、油污等清除干净。切割后,断口处不得有裂纹和大于的缺棱,并及时清除边缘的熔瘤和飞溅物,对于切割缺陷应补焊后打磨修整。 c.切割中如发现有重皮或缺陷严重的现象应停止切割,并及时通知有关人员解决。 d. 板材采用半自动切割或剪切,型材采用手工切割,坡口加工采用刨边机加工。 手工切割偏差:±2.0mm 半自动切割偏差:±1.5mm 坡口角度偏差:±5° 钝边偏差:±1.0mm

真空热处理工艺及设备【详细介绍】

真空热处理工艺及设备【详细介绍】

真空热处理工艺及设备 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 真空热处理是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术,真空热处理所处的真空环境指的是低于一个大气压的气氛环境,包括低真空、中等真空、高真空和超高真空,真空热处理实际也属于气氛控制热处理。真空热处理是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的,热处理质量大大提高。与常规热处理相比,真空热处理的同时,可实现无氧化、无脱碳、无渗碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脱脂除气等作用,从而达到表面光亮净化的效果。 一、真空热处理工艺原理和真空热处理和加热特点工艺原理 (1)金属在真空状态下的相变特点。 在与大气压只差0.1MPa范围内的真空下,固态相变热力学、动力学不产生什么变化。在制订真空热处理工艺规程时,完全可以依据在常压下固态相变的原理。完全可以参考常压下各种类型组织转变的数据。 (2)真空脱气作用,提高金属材料的物理性能和力学性能。 (3)真空脱脂作用。

(4)金属的蒸发:在真空状态下加热,工件表面元素会发生蒸发现象。 (5)表面净化作用,实现少无氧化和少无脱碳加热。6)金属实现无氧化加热所需的真空度。 在考虑工作真空度时应注意几点: (1)在900℃以前,先抽0.1Pa以上高真空,以利脱气。 (2)10-1Pa进行加热,相当于1PPM以上纯度惰性气体,一般黑色金属就不会氧化。 (3)充入惰性气体时,如充133Pa,(50%N2+50%H2)的氮氢混合气体,其效果比10-2~10-3Pa真空还好。此时氧分压66.5Pa是安全的。 (4)真空度与钢表面光亮度有对应关系。 (5)一般10-3~133Pa真空范围内,真空度温差为±5℃,如气压上升,温度均匀性下降,所以充气压力应尽量可能低些。 真空高压气冷淬火技术

相关文档
相关文档 最新文档