1 熱處理設(shè)備分類
熱處理設(shè)備是指用于實(shí)施熱處理工藝的裝備。在熱處理車間內(nèi)還有維持熱處理生產(chǎn)所需的燃料、電力、水、氣等動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備，起重運(yùn)輸設(shè)備和生產(chǎn)安全及環(huán)保設(shè)備。通常把完成熱處理工藝操作的設(shè)備稱為主要設(shè)備。把與主要設(shè)備配套的和維持生產(chǎn)所需的設(shè)備稱為輔助設(shè)備。熱處理車間內(nèi)設(shè)備的分類如表1-1所示。1.1 熱處理主要設(shè)備
熱處理爐是指具有爐膛的熱處理加熱設(shè)備。因在加熱過程中爐膛首先被加熱，再參與對工件的熱交換，所以熱處理爐的加熱性質(zhì)屬間接加熱。加熱裝置是指熱源直接對工件加熱的裝置。因此，其加熱性質(zhì)屬直接加熱。其加熱方法可以是火焰直接噴燒工件，電流直接輸入工件將其加熱，工件內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流加熱工件及等離子體、激光、電子束沖擊工件而加熱等。這類裝置主要有氣相沉積裝置和離子注入裝置等。氣相沉積裝置是指通過在氣相中的物理、化學(xué)過程，在工件表面上沉積金屬或化合物涂層的裝置。子注入是把氮、金屬等的離子注入材料表面。這類工藝方法不同于傳統(tǒng)的通過加熱和冷卻發(fā)生相變而強(qiáng)化金屬的熱處理方法，是現(xiàn)代新興的一種改金屬表面性能的方法。
表面氧化裝置是指通過化學(xué)反應(yīng)在工件表面生成一層致密的氧化膜的裝置。它由一系列槽子組成，通常稱發(fā)藍(lán)槽或發(fā)黑槽。表面機(jī)械強(qiáng)化裝置是指利用金屬丸拋擊或壓力輥壓或施加預(yù)應(yīng)力，使工件形成表面壓應(yīng)力或預(yù)應(yīng)力狀態(tài)的裝置，有拋丸機(jī)和輥壓機(jī)等。6 淬火冷卻設(shè)備 淬火冷卻設(shè)備是指用于熱處理淬火冷卻的裝置，有各種冷卻介質(zhì)的淬火槽、噴射式淬火裝置和壓力淬火機(jī)等。冷處理設(shè)備是指用于將熱處理件冷卻到0℃以下的設(shè)備。常用的裝置有冷凍機(jī)、干冰冷卻裝置和液氨冷卻裝置。工藝參數(shù)檢測、控制儀表，通常是指對溫度、流量、壓力等參數(shù)的檢測、指示和控制儀表。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，使對熱處理工藝參數(shù)控制的概念發(fā)生了根本性的變化，除常規(guī)的工藝參數(shù)控制外，還有工藝過程靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制、生產(chǎn)過程機(jī)電一體化控制、計(jì)算機(jī)模擬仿真等。計(jì)算機(jī)的控制成為工藝過程和設(shè)備運(yùn)行的指揮中心。1.2 熱處理輔助設(shè)備
清洗和清理設(shè)備是指對熱處理前、后工件清洗或清理的設(shè)備。常用的清洗設(shè)備有堿水溶液、磷酸水溶液、有機(jī)溶劑（氯乙烯、二氯乙烷等）的清洗槽和清洗機(jī)以及配合真空、超聲波的清洗裝置。清理設(shè)備有化學(xué)法的酸洗設(shè)備，機(jī)械法的清理滾筒、噴砂機(jī)和拋丸機(jī)，燃燒法的脫脂爐等。2.爐氣氛、加熱介質(zhì)、滲劑制備設(shè)備（1)熱處理氣氛生成設(shè)備。這類設(shè)備有：由可燃物形成吸熱式和放熱式氣氛；從空氣中提取N2;由液氨分解或燃燒制備H2和N2氣氛；有機(jī)液分解氣氛和制H2等設(shè)備。（2)加熱介質(zhì)制備設(shè)備。這類設(shè)備主要有鹽浴爐用鹽、流態(tài)化粒子及油的儲(chǔ)存、篩選、混料等裝置。（3)滲劑制備設(shè)備。這類設(shè)備主要有化學(xué)熱處理用的固體、液體、氣體滲劑，防工件加熱氧化涂料，增強(qiáng)工件對輻射熱吸收率的涂料等的儲(chǔ)存、混料和再生設(shè)備。淬火介質(zhì)循環(huán)冷卻裝置是指為維持淬火介質(zhì)溫度而設(shè)置的淬火介質(zhì)循環(huán)冷卻的裝置，主要包括儲(chǔ)液槽、泵、冷卻器和過濾器等。車間起重運(yùn)輸設(shè)備是指用于車間內(nèi)工件運(yùn)輸、設(shè)備維修吊裝的機(jī)械設(shè)備，有時(shí)也用于工件裝出爐的吊裝。此類機(jī)械設(shè)備主要有：車間起重機(jī)、運(yùn)工件的車輛、傳輸工件的輥道和傳送鏈等。質(zhì)量檢測設(shè)備是指對熱處理件進(jìn)行質(zhì)量檢測的設(shè)備。此類設(shè)備范圍很廣，有金相組織、力學(xué)性能、工件尺寸、缺陷探傷和殘余應(yīng)力等檢測設(shè)備。動(dòng)力輸送管路和輔助設(shè)備是指提供給熱處理設(shè)備的電力、燃料、壓縮空氣、蒸汽、水等動(dòng)力的管路系統(tǒng)和附屬的裝置。主要有管路系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、泵、儲(chǔ)氣罐及儲(chǔ)液罐等。防火除塵等安全環(huán)保設(shè)備是指防治熱處理生產(chǎn)造成的粉塵、廢氣、廢液的裝置、預(yù)防和處理火災(zāi)、爆炸事故的裝置，主要有抽風(fēng)機(jī)、廢氣裂化爐、廢液反應(yīng)槽及防火噴霧器等。2 熱處理爐的分類、特性和編號(hào)
2.1 熱處理爐的分類
為滿足各種熱處理件、各類熱處理工藝和不同生產(chǎn)批量的需要，熱處理爐有很多類型和規(guī)格。依據(jù)熱處理爐的特性因素，它有多種分類方法，如表1-2所示。
2.2 熱處理爐的主要特性
熱處理爐的種類很多，但其基本組成和特性是由幾個(gè)主要組成部分和特性參數(shù)所限定的。爐子溫度決定了爐子的傳熱特性。由于輻射能與溫度T成正比，所以高溫爐的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成輻射傳熱型。其主要特征是電熱元件應(yīng)能直接輻射加熱工件。低溫爐主要依靠對流傳熱，其爐子結(jié)構(gòu)應(yīng)有強(qiáng)烈的氣流循環(huán)。
電加熱的熱處理爐，因電熱元件容易在爐內(nèi)安裝和控制，所以有較高的溫度均勻度和精度。天然氣、煤氣和油加熱的熱處理爐直接利用能源，比電熱爐有較高的能源利用率。燃?xì)饧訜釥t和燃油加熱爐也能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，爐子的溫度控制精度也可滿足熱處理工藝要求。
燃煤加熱的熱處理爐，控溫精度低，熱效率低，CO2排放量大，所以如今已很少應(yīng)用。2.2.3 爐膛結(jié)構(gòu)與爐襯材料 爐膛是熱處理爐的主體，是爐襯包圍的空間。對它們的基本要求是，在爐膛內(nèi)形成均勻的溫度場，對被加熱件有較高的傳熱效果，較少的積蓄熱和散熱量。爐襯材料和結(jié)構(gòu)向輕質(zhì)化、纖維化、預(yù)制結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)、不定型材料澆注，以及噴涂增強(qiáng)輻射涂料的方向發(fā)展。燃燒裝置和電熱元件是爐子的主要部件。對燃燒裝置的基本要求是，使燃料充分燃燒，達(dá)到所需的溫度和所需的氣氛狀態(tài)，形成高輻射或強(qiáng)對流的火焰，滿足熱處理工藝要求，有較高的熱效率和較輕的環(huán)境污染。燃燒裝置的種類很多，較新型的燒嘴有：平焰燒嘴、自身預(yù)熱燒嘴、高速燒嘴及調(diào)焰燒嘴等；目前迅速發(fā)展的有：高熱效率的蓄熱式燒嘴、燃燒器、輻射管和計(jì)算機(jī)控制燃燒。
熱處理爐所用的電熱元件，主要是電阻絲（或帶）制成的元件或輻射管。在低溫浴爐中多用管狀加熱元件；在可控氣氛爐中多數(shù)用輻射管；在高溫爐中主要用碳化硅、二硅化鉬、鑭鉻氧化物質(zhì)和石墨質(zhì)電熱元件。電熱元件和燃燒裝置的合理布置以及組織好火焰流向或熱風(fēng)循環(huán)是提高爐子溫度均勻度和熱效率最重要的手段。實(shí)現(xiàn)熱處理保護(hù)加熱和氣氛碳勢可控制是我國熱處理長期的戰(zhàn)略任務(wù)。熱處理爐氣氛狀態(tài)有如下幾類：
（1)空氣氣氛。空氣氣氯爐是一種結(jié)構(gòu)最簡單的爐型。工件在該爐內(nèi)高于560℃以上加熱時(shí)會(huì)氧化脫碳。（2)火焰氣氛。火焰氣氛是燃料爐燃燒產(chǎn)物氣氛。燃燒產(chǎn)物的組成主要是CO2、H2O和N2。還可能有過剩的O2或未完全燃燒的CO，火焰氣氛的性質(zhì)主要是氧化性，只有當(dāng)CO量較多時(shí)才為弱氧化性或弱還原性。（3)可控氣氛。可控氣氛是人們特意加入爐內(nèi)的氣氛，主要是控制碳勢、氮?jiǎng)莼驓夥者€原性。按可控氣氛的性質(zhì)分類有： 1)中性氣氛。主要是N2,在N2基礎(chǔ)上附加其他組分，形成氮基氣氛，其性質(zhì)隨附加劑的性質(zhì)而變化。 2)還原性氣氛。主要是H2。H2密度小、粘度低、熱導(dǎo)率高、還原性強(qiáng)，因此它有熱容量小、流動(dòng)狀態(tài)好、溫度均勻度高的優(yōu)點(diǎn)。 3)含碳?xì)夥铡：細(xì)夥沼商細(xì)浠衔锪鸦虿煌耆紵桑形鼰崾胶头艧崾絻纱箢悾藲夥湛稍跓崽幚頎t外或爐內(nèi)生成。4)浴態(tài)介質(zhì)。常用的浴態(tài)介質(zhì)有鹽浴、鉛浴和油浴，其性質(zhì)是中性，有時(shí)在中性鹽浴基礎(chǔ)上加上其他物質(zhì)，形成具有相應(yīng)物質(zhì)特性的鹽浴，如含碳、含氮和含硼等鹽浴。5)真空狀態(tài)。低于101. 325kPa的稀薄氣體狀態(tài)，均稱真空狀態(tài)。在高真空狀態(tài)下熱處理有提高產(chǎn)品質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境的雙重作用，是熱處理設(shè)備發(fā)展主要方向之一。熱處理設(shè)備按作業(yè)方式分間歇式作業(yè)爐和連續(xù)式作業(yè)爐兩大類。
間歇式爐一般為單一爐膛結(jié)構(gòu)，工件成批裝、出料，在爐內(nèi)固定位置上周期地完成一個(gè)工序的操作。簡單型的間歇式爐有空氣介質(zhì)的箱式爐、井式爐等，其結(jié)構(gòu)簡單，但其生產(chǎn)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性、統(tǒng)一性都很差。近代，在間歇式簡單爐型基礎(chǔ)上，配備了傳動(dòng)機(jī)械、可控氣氛、計(jì)算機(jī)控制等裝置，使這類爐子的特性發(fā)生了質(zhì)的變化，如密封式箱式爐，它可完成高質(zhì)量的淬火、滲碳等功能，還可與清洗、回火等設(shè)備組成柔性生產(chǎn)線。真空間歇式爐還被發(fā)展成在一個(gè)爐膛工位上完成加熱、冷卻、回火等一個(gè)完整的熱處理操作程序的生產(chǎn)模式。
連續(xù)式爐的爐膛為貫通式，多為直線貫通，亦有環(huán)形貫通。其操作程序是工件順序地通過爐膛。熱處理工藝規(guī)程是沿爐膛長度方向設(shè)置的，運(yùn)行長度則為工藝時(shí)間。因此，每一個(gè)工件（或料盤）在爐內(nèi)運(yùn)行過程中都同樣準(zhǔn)確地執(zhí)行同一個(gè)工藝程序，可獲得同一性的品質(zhì)。2.2.7 工件在爐內(nèi)的傳送機(jī)械 熱處理爐的機(jī)械化狀態(tài)是爐子先進(jìn)程度的重要標(biāo)志之一。各種形式的輸送機(jī)械幾乎都被應(yīng)用于熱處理爐。選擇爐內(nèi)工件傳送機(jī)械應(yīng)考慮：該機(jī)械是否與熱處理件的形狀、尺寸或料盤相適應(yīng)；是采用連續(xù)式還是脈動(dòng)式傳送；工件與機(jī)械相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是相對靜止還是相對運(yùn)動(dòng)的；工件支持點(diǎn)（或面）的接觸狀態(tài)；該機(jī)械與上下工序機(jī)械的銜接方式；該機(jī)械（包括料盤）是一直停留在爐內(nèi)，還是反復(fù)進(jìn)出爐，周期地被加熱和冷卻；傳動(dòng)機(jī)械的可靠性和使用壽命；調(diào)整工藝的靈活性等。這些因素對提高產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能都有重大影響。
熱處理爐的控制，包括控制范圍、控制方法和控制裝置。控制范圍有：對溫度、壓力、流量及氣氛等工藝參數(shù)控制，傳動(dòng)機(jī)械控制，工藝過程控制和預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量控制。由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，控制方法和裝置正進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，從單純參數(shù)控制，向用可編程序控制器控制生產(chǎn)過程和計(jì)算機(jī)模擬仿真的方向發(fā)展。
2.3 熱處理爐的編號(hào)
GB/T 10067. 4-2005《電熱裝置基本技術(shù)條件 第4部分：間接電阻爐》，對熱處理爐進(jìn)行了分類和編號(hào)；如表1-3所示。3 加熱裝置的類別和特性
3.1 感應(yīng)加熱裝置
熱處理感應(yīng)加熱裝置，一般由電源、感應(yīng)器和淬火機(jī)床組成。感應(yīng)電源的主要參數(shù)是頻率和功率，熱處理應(yīng)用的頻率范圍和功率大體上如圖1-1所示。
現(xiàn)階段我國的感應(yīng)電源是新、舊型并存。舊式的高頻和超音頻電源，其主體是一個(gè)大功率電子振蕩器，通過它把50Hz工頻電流轉(zhuǎn)換為100－500kHz的高頻和30~50kHz的超音頻，其主要缺點(diǎn)是變頻效率低，振蕩器的壽命短。舊式的中頻電源是一種機(jī)式中頻發(fā)電機(jī)，主要的缺點(diǎn)是效率低、設(shè)備費(fèi)高。上述兩類電源都將逐漸被晶體管式的中、高頻電源所替代。晶體管式的晶閘管中頻電源是利用晶閘管元件把50Hz工頻三相交流電變換成單相中頻交流電，其特點(diǎn)是效率高，控制靈便。新型的全固態(tài)高頻電源是采用新型電力電子器件靜電感應(yīng)晶體管（SIT)使裝置全固態(tài)化。具有轉(zhuǎn)換效率高、工作電壓低、操作安全、使用壽命長和可省去高壓整流變壓器的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備費(fèi)較高。50Hz工頻電源是一個(gè)工業(yè)變壓器，無需變頻裝置。其設(shè)備簡單，輸出功率大，應(yīng)用于大型工件表面淬火或透熱。其主要缺點(diǎn)是加熱速度低，加熱效率也較低。感應(yīng)加熱只有通過感應(yīng)器才能實(shí)現(xiàn)。感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和尺寸隨工件的特性和電源頻率而異，感應(yīng)器嚴(yán)重地影產(chǎn)品感應(yīng)熱處理的質(zhì)量和熱效率。
感應(yīng)淬火機(jī)床使感應(yīng)熱處理機(jī)械化，并便于準(zhǔn)確控制工藝參數(shù)。它有普通型和專用型兩種，專用機(jī)床是依據(jù)某一工件的熱處理要求而設(shè)計(jì)的。3.1.4 感應(yīng)加工生產(chǎn)線 現(xiàn)代的生產(chǎn)組織常把感應(yīng)熱處理放置在機(jī)械加工線上組成生產(chǎn)線，這時(shí)感應(yīng)加熱裝置是專用的成套設(shè)備，包括感應(yīng)電源、多工位淬火機(jī)床、設(shè)備冷卻和淬火介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、感應(yīng)器、感應(yīng)回火、工件校正變形裝置，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
3.2 火焰加熱裝置
火焰加熱裝置是以乙炔或其他可燃?xì)鉃槿剂系募訜嵫b置，一般由乙炔發(fā)生器、噴焰器和淬火機(jī)床組成。火焰溫度可高達(dá)2000-3000°℃.這種加熱裝置設(shè)備簡單，生產(chǎn)成本低廉。其缺點(diǎn)是溫度等工藝參數(shù)較難控制，通常應(yīng)用于單件和就地大件生產(chǎn)。3.3 接觸電阻加熱裝置
接觸電阻加熱裝置是由電源變壓器、可移動(dòng)的接觸滾輪（銅滾輪或碳棒）和淬火機(jī)床組成。其操作是將變壓器二次側(cè)兩端各連接滾輪，作為電極的兩極，滾輪在工件表面上滾動(dòng)，在接觸面上產(chǎn)生局部電阻而發(fā)熱，將此接觸部位的工件加熱，隨后依靠工件自身導(dǎo)熱冷卻淬火。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單，多應(yīng)用于類似機(jī)床導(dǎo)軌等大型件表面。前幾年有人將導(dǎo)電輪改為高純石墨。形狀為鐵餅形，輪中心安裝導(dǎo)電銅軸的通孔處，厚度10-12mm，緣寬度2-3mm，石墨輪直徑45-50mm。導(dǎo)電石墨輪旋轉(zhuǎn)，與工件接觸點(diǎn)是滑動(dòng)而不是相對滾動(dòng)的，且滑動(dòng)方向與觸點(diǎn)前進(jìn)方向相反。石墨導(dǎo)電輪的一面在使用過程中吹壓縮空氣冷卻降溫，以保持其不致發(fā)紅燒掉。這樣的裝置加工出來的內(nèi)燃機(jī)氣缸套淬硬帶表面沒有電火花蝕坑，淬硬深度0.25-0.30密碼，硬度可達(dá)到HV800-1200，經(jīng)洛拖所耐磨實(shí)驗(yàn)對比，其效果可與激光淬火媲美。該裝置也申請了專利。3.4 直接電阻加熱裝置
該裝置由電源變壓器、通電夾頭和機(jī)床組成。兩電極夾頭夾持在欲加熱件部位的兩端，通以低壓大電流，將該部位工件加熱。夾頭的結(jié)構(gòu)有固定型和滑動(dòng)型。有的裝置利用兩個(gè)滾輪代替夾頭，兩滾輪緊壓工件，平行滾動(dòng)，將滾輪間的工件加熱。這種加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單，熱效率高，廣泛應(yīng)用于鋼絲、鋼管以及小直徑圓鋼通電加熱。
3.5 電解液加熱裝置
該加熱裝置由直流電源、電解液槽、工件夾持裝置組成。被加熱的工件連接電源陰極，浸入電極液槽中，槽體接電源陽極，通電發(fā)生電解，電解時(shí)在工件表面上形成氫氣膜，此膜因電阻值高而發(fā)熱，將工件加熱。此裝置一般應(yīng)用于形狀簡單的小工件的局部加熱，如氣門頂桿端部加熱淬火。對有銳角的工件易造成過熱。此裝置應(yīng)用不多。3.6 等離子加熱裝置
該裝置由真空容器、工作臺(tái)、產(chǎn)生等離子體的氣源及供排氣管路和控制電路組成。工件放在真空容器內(nèi)的工作臺(tái)上，連接電源陰極，容器連接電源陽極。控制電路使在低真空中的氣體電離，產(chǎn)生等離子，等離子又在電場作用下高速?zèng)_擊工件，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱工件。此裝置主要用作滲氮等化學(xué)熱處理，離子滲氮設(shè)備就是此類。其優(yōu)點(diǎn)是等離子體本身就是滲劑的離子如N+,N+在沖擊工件時(shí)，濺射掉工件表面的鈍化膜，并滲入工件內(nèi)，有較高的滲速和較致密的滲層。3.7 激光加熱裝置
該裝置由激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、工作臺(tái)和控制系統(tǒng)組成。高能密度的激光束在工件上掃描，將工件加熱，隨后工件自行冷卻淬火。該裝置生產(chǎn)率高、加熱速度快、工件淬火后有較高硬度，是正在發(fā)展中的加熱裝置，應(yīng)用于氣缸套、齒輪、導(dǎo)軌等工件淬火。3.8 電子束加熱裝置
該裝置由電子束發(fā)生器、掃描系統(tǒng)、低真空工作室和控制系統(tǒng)組成。高速的電子束流掃描轟擊放置在真空室內(nèi)工作臺(tái)上的工件，將其加熱，隨后工件自行冷卻淬火。4 氣相沉積裝置的類別和特性
4.1 氣相沉積裝置
氣相沉積裝置有化學(xué)氣相沉積（CVD)、等離子體化學(xué)氣相沉積（PCVD)和物理氣相沉積（PVD)三類。4.1.1 化學(xué)氣相沉積裝置
該裝置由氣源系統(tǒng)、反應(yīng)沉積室、抽氣系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)組成。氣源（例如TiCI,、N2和H2)進(jìn)入900-1200℃的反應(yīng)沉積室內(nèi)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨即在工件表面沉積反應(yīng)產(chǎn)物（例如TiN)。4.1.2 等離子體化學(xué)氣相沉積裝置
該裝置由氣源系統(tǒng)、離子沉積反應(yīng)室和抽氣系統(tǒng)組成。原料氣進(jìn)人離子沉積真空室后，在電場作用下電離，形成等離子體（氮離子、氫離子、鈦離子等），等離子轟擊連接陰板的工件，將其加熱，并將離子體間的反應(yīng)產(chǎn)物（例如TiN)沉積在工件表面上。4.1.3 物理氣相沉積裝置
物理氣相沉積裝置根據(jù)沉積物獲得方法又分為如下幾種：1.真空蒸鍍裝置 該裝置由真空沉積室、盛沉積物原料的坩堝、電子槍（或電熱元件）等組成。在低壓下電子束（或電熱元件）轟擊、加熱沉積物原料，使其蒸發(fā)成分子或原子，再沉積在工件表面上。2.離子鍍膜裝置它是使鍍膜原料形成離子面沉積在工件上的。根據(jù)形成離子放電方式不同分為輝光型和弧光型離子鍍膜。其裝置是在真空室內(nèi)設(shè)有形成輝光或弧光的裝置，并使工件帶負(fù)偏壓，離子鍍是發(fā)展最快的物理氣相沉積。3.濺射鍍膜裝置 該裝置主要由真空室、靶陰極（沉積物）、工作架和電源等部分組成。在真空室內(nèi)的氨被電離，氬離子轟擊靶陰極，使靶材原子逸出，沉積在工件上。4.2 離子束裝置
該裝置應(yīng)用于材料改性的技術(shù)是離子注入。它是從金屬蒸發(fā)真空弧等離子源中引出離子，經(jīng)加速后獲得高能量的離子束，而后進(jìn)人磁分析器純化，再經(jīng)二維偏轉(zhuǎn)掃描器使離子束注入工件材料表面，使其強(qiáng)化，已應(yīng)用于刀具、模具、軸承等方面。5 熱處理設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
5.1 功能參數(shù)
5.1.1 爐溫均勻度
爐溫均勻度指爐子在試驗(yàn)溫度下處于熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)爐內(nèi)溫度的均勻程度，通常指在空爐時(shí)、在有效工作區(qū)內(nèi)、在規(guī)定的各測溫點(diǎn)上所測得的最高和最低溫度分別與控制點(diǎn)上所測得的溫度的差。爐溫均勻度是保證熱處理工藝質(zhì)量最重要的技術(shù)指標(biāo)。5.1.2 空爐升溫時(shí)間
空爐升溫時(shí)間通常指在額定電壓下把一臺(tái)經(jīng)過充分干燥的、沒有裝爐料的電阻爐，從冷態(tài)加熱到最高工作溫度所需的時(shí)間，單位為h。5.1.2 空爐損耗功率
沒有裝爐料的電阻爐從冷態(tài)開始升溫到最高工作溫度下的熱穩(wěn)定態(tài)時(shí)所消耗的能量，稱為空爐損耗功率，包括這個(gè)階段爐體蓄熱和散失到周圍空間的能量，單位為kW·h（度）。5.1.4 爐溫穩(wěn)定度（爐溫控制精度）
熱處理爐在試驗(yàn)溫度下的熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)控溫點(diǎn)溫度的穩(wěn)定程度，稱為爐溫穩(wěn)定度。爐溫穩(wěn)定度按下式計(jì)算：
5.1.5表面溫升
熱處理爐在最高工作溫度下的熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，爐體外表面指定范圍內(nèi)任意點(diǎn)的溫度與環(huán)境溫度的差，稱為表面溫升。
5.2 運(yùn)行性能
5.2.1 爐內(nèi)氣氛
一般分為自然氣氛（空氣）、控制氣氛（成分可控制在預(yù)定范圍內(nèi)的氣氛）、保護(hù)氣氛（爐內(nèi)用來保護(hù)爐料使之在加熱時(shí)避免或減少氧化和脫碳的氣氛）及真空（爐膛內(nèi)低于101. 325kPa的氣體狀態(tài)）。5.2.2最大裝載量
間歇作業(yè)爐設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的每一爐最多能裝載的爐料的重量，稱為最大裝載量，包括隨被加熱工件或材料同時(shí)進(jìn)爐的料筐、料盤或夾具等的重量。
5.2.3 爐子生產(chǎn)能力
按單位時(shí)間計(jì)算的爐子加熱能力，稱為爐子生產(chǎn)能力，單位為kg/h。爐子升溫速度越快，則生產(chǎn)能力越高。5.2.4 爐子生產(chǎn)率
按單位時(shí)間、單位爐底面積計(jì)算的爐子加熱能力稱為爐子生產(chǎn)率，單位為kg/(m2·h)。爐子裝載量越大，升溫速度越快，則爐子生產(chǎn)率越高。一般情況下，爐子生產(chǎn)率越高，則加熱每千克工件的單位熱量消耗越低，所以要降低能源消耗，首先應(yīng)該滿負(fù)荷生產(chǎn)，盡量提高爐子生產(chǎn)率。5.2.5 工藝適應(yīng)性
其一般指滿足熱處理工藝的程度，產(chǎn)品品質(zhì)的重現(xiàn)性。5.2.6 可比單位能耗（簡稱可比單耗）
其指按統(tǒng)計(jì)期內(nèi)每噸合格熱處理件折合重量計(jì)算的平均單耗。一般按可比單耗大小將工業(yè)爐劃分為一等、二等和三等三個(gè)等級(jí)，達(dá)不到三等指標(biāo)的為不合格產(chǎn)品。5.2.6 自動(dòng)化程度
其指爐子和工藝過程控制的等級(jí)，如，是否計(jì)算機(jī)控制。5.3 可靠性和壽命
5.3.1 平均無故障工作時(shí)間。
5.3.2 易損件壽命。
5.3.3 大修期。
5.4 結(jié)構(gòu)
5.4.1 熱影響
其指爐子受熱構(gòu)件出現(xiàn)扭曲、變形、開裂、下垂及燒蝕等現(xiàn)象，影響爐子正常運(yùn)行的狀態(tài)和使用期。
5.4.2 造型與外觀
其指結(jié)構(gòu)造型宏觀狀態(tài)、零件加工精細(xì)度、表面狀態(tài)和色澤協(xié)調(diào)狀態(tài)。5.4.3 操作維修便利性
其指維修勞動(dòng)強(qiáng)度、操作維修方便程度和維修時(shí)間。5.4.4 工藝性
其指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性、綜合加工工藝性和選用材料合理性。5.4.5 標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)
5.5 安全衛(wèi)生
5.5.1安全防護(hù)
5.5.2 公害污染
其指產(chǎn)生有害氣體和粉塵的程度，以及防治的水平。5.6 配套性
5.6.1 成套水平
其指滿足工藝操作配套裝置的完整程度，如機(jī)械、氣氛、控制等。5.6.2 技術(shù)文件齊全性
其指產(chǎn)品說明書、配套件說明書、合格證和出廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等的完善程度。5.7 生產(chǎn)過程和質(zhì)量
5.7.1 主要零部件的加工質(zhì)量
5.7.2 裝配質(zhì)量
其指運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、緊固件、管路、爐子密封性等裝配質(zhì)量。5.7.3 材質(zhì)和加工工藝
其指主要零部件材質(zhì)是否滿足工藝要求和設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)品加工工藝先進(jìn)程度。
5.7.4 涂漆和防銹
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