熱處理設備研究

1、熱處理設備研究熱處理設備研究工業(yè)離不開機器，而機器要保證性能就離不開材料的熱處理，可以說一個國家熱處理技術的發(fā)展也在一定程度上標志著這個國家工業(yè)的興衰。熱處理是要靠熱處理設備來完成的，下面我就將簡單研究一下熱處理設備。1.概述概述金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度冷卻，通過改變金屬材料表面或內部的組織結構來控制其性能的一種工藝。熱處理設備是指用于實施熱處理工藝的裝備。在熱處理

2、車間內還有維持熱處理生產(chǎn)所需的燃料、電力、水、氣等動力供應設備，起重運輸設備和生產(chǎn)安全及環(huán)保設備。2.2.熱處理及設備發(fā)展歷程熱處理及設備發(fā)展歷程在遠古時期，熱處理就已經(jīng)在中國出現(xiàn)萌芽。古代熱處理技術發(fā)展的基礎是火?；鸬睦檬遣荒懿惶岬摹Ｔ谂f石器時代，火主要被用于取暖照明烹飪和驅趕野獸。中國古人類在用火方面素有傳統(tǒng)。最遲在46萬年前的北京猿人時期，我們的祖先已學會了用火。已有的考古資料表明，北京周口店山頂洞人居住的洞穴中發(fā)現(xiàn)的灰燼，是世

3、界公認的具有典范的人類用火的最早遺跡之一。中國古代先民將火用于材料熱處理是從新石器時代開始的。在新石器時代早期，古代先民在勞動和生活中，經(jīng)常與泥土打交道，發(fā)現(xiàn)泥土與適量的水混合后，就會有粘性和可塑性，可以用手隨意地塑造成各種形狀。泥坯涼干變硬，可盛東西，但泥器怕水。過火的泥坯不怕水，這可能是源于一次偶然的發(fā)現(xiàn)。從此開始，由于火，由于熱處理，使粘土轉變?yōu)榻?jīng)久、耐火、耐水的陶器。這是人類自覺進行熱處理最早事例。根據(jù)現(xiàn)有考古資料表明，我國陶器

4、出現(xiàn)在距今7千～1萬年以前，它是世界上最早出現(xiàn)的陶器。經(jīng)測定早期的陶器大都經(jīng)歷750～1000℃溫度左右的熱處理，這使得泥坯中的石英、云母、長石等粘土礦物發(fā)生高溫轉變。此后，人們對陶器的選料和燒成條件不斷實踐，使我國早期的陶瓷工藝遠遠領先于世界其它地區(qū)。工業(yè)爐的創(chuàng)造和發(fā)展對人類進步起著十分重要的作用。中國在商代出現(xiàn)了較為完善的煉銅爐，爐溫達到1200℃，爐子內徑達0.8米。在春秋戰(zhàn)國時期，人們在熔銅爐的基礎上進一步掌握了提高爐溫的技術，

5、從而生產(chǎn)出了鑄鐵。1794年，世界上出現(xiàn)了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。后到1864年，法國人馬丁運用英國人西門子的蓄熱式爐原理，建造了用氣體燃料加熱的第一臺煉鋼平爐。他利用蓄熱室對空氣和煤氣進行高溫預熱，從而保證了煉鋼所需的1600℃以上的溫度。1900年前后，電能供應逐漸充足，開始使用各種電阻爐、電弧爐和有芯感應爐。二十世紀以來，金屬物理的發(fā)展和其他新技術的移植應用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個顯著的進展是1901～1925年，在工

6、業(yè)生產(chǎn)中應用轉筒爐進行氣體滲碳；30年代出現(xiàn)露點電位差計使爐內氣氛的碳勢達到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術運用了等離子場的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝；激光、電子束技術的應用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。用于鍛造加熱的爐子最早是手鍛爐，其工作空間是一個凹形槽，槽內填入煤炭，燃燒用的空氣由槽的下部供入，工件埋在煤炭里加熱。這種爐子的熱效精密可控滲碳爐：配合

7、計算機系統(tǒng)可對工件進行精密滲碳，氣氛均勻達到滲碳層偏差=0.050.1mm。7.7.相關學科相關學科機械設計與制造、材料科學與技術、電氣工程、力學、物理學等。8.8.典型設備典型設備箱式電阻爐箱式電阻爐箱式爐主要適用于碳鋼、合金鋼等工件淬火、正火、退火、調質、加熱用，適用于各種小型零件、彈簧、模具熱處理。箱式爐可分為高溫箱式爐、中溫箱式爐、低溫箱式爐三種類型。結構：主要由爐殼、爐襯、爐門、傳動機構、電熱元件及電氣控制裝置組成。爐殼：由鋼

8、板及型鋼焊接而成爐襯：一般由輕質高鋁磚、輕質黏土磚、耐火纖維、保溫磚以及填料組成爐門機構：箱式爐爐門通過多級鉸鏈固定于電爐面板上，爐門關閉是利用爐門手把的自重通過杠桿原理將爐門與爐口緊閉，開啟時只需將手把鎖往上提出，膠鉤往外拉開，將爐門置于左側即可。另外爐口下端有與爐門連鎖安全開關，當爐門開啟時，電爐電源自動切斷，以保證安全操作。電熱元件：多為鐵鉻鋁、鎳鉻合金絲繞成的螺旋體，分別安裝在爐膛側壁擱磚和爐底上。大型箱式爐還在爐膛后壁和爐門上

9、安裝電熱元件，使爐膛溫度保持均勻。高中溫爐底部電熱元件用耐熱鋼爐底板覆蓋，工件置于爐底板上進行加熱。電氣控制裝置:爐內裝有熱電偶，與爐外控溫電路相連。控溫電路通過熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢信號控制溫度。工作機理：電阻爐以電為熱源，通過電熱元件將電能轉化為熱能，在爐內對金屬進行加熱。配有控溫裝置裝置，可確保穩(wěn)定的加熱溫度。電阻爐和火焰比，熱效率高，可達50－80℅，熱工制度容易控制，勞動條件好，爐體壽命長，適用于要求較嚴的工件的加熱，但耗電費用

10、高。9.9.設計方法及關鍵制造及技術設計方法及關鍵制造及技術先進熱處理設備的設計要求對熱處理全過程進行工藝參數(shù)的全面控制，并正在向自動化，集成化，柔性化和智能化的方向發(fā)展，努力做到生產(chǎn)過程少無污染，少無畸變，少無分散，少無浪費，少無氧化，少無脫碳，少無廢品和少無人工。我國目前的熱處理設備制造技術遠遠落后于國外發(fā)達國家，其中的關鍵技術包括大鍛件熱處理設備制造、精密真空熱處理設備制造、高溫高壓熱處理設備制造、精密可控滲碳設備制造、等離子熱處

11、理設備制造、智能化熱處理設備制造以及降低能耗、減少污染、提高效率、精品生產(chǎn)和新材料的研制等。10.熱處理設備發(fā)展趨勢熱處理設備發(fā)展趨勢隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對材料的要求越來越高，熱處理技術也就變得尤為重要，這一領域也會逐漸向尖端科學發(fā)展。伴隨著能源枯竭和人類環(huán)保意識的增強，熱處理設備也正在向低能耗、低損耗、無污染、高效率、高品質和精確化、智能化的方向發(fā)展。作為一個工業(yè)大國，我們國家的熱處理設備制造還有很多不足，目前的很多先進熱處理設備還都