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一、熱處理的定義
熱處理是將工件在介質(zhì)中加熱到一定溫度并保溫一定時(shí)間，然后用一定速度冷卻，以改變金屬的組織結(jié)構(gòu)，從而改變其性能（包括物理、化學(xué)和力學(xué)性能）的工藝。比如增加或者降低金屬材料的硬度、強(qiáng)度、彈性、韌性、塑性等。鋼的熱處理是指鋼在固態(tài)下采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。
二、熱處理的目的
消除毛坯（如鑄件、鍛件）中缺陷，改善其工藝性能，為后續(xù)工序加工做好準(zhǔn)備；顯著提高鋼的力學(xué)性能，從而充分發(fā)揮鋼材的潛力，提高零件的使用性能和使用壽命。
三、熱處理爐的分類
3.1爐型分類
隨著熱處理工藝的越來越廣泛，需要熱處理的工件形狀尺寸也逐漸呈現(xiàn)多樣性，這就要求熱處理爐的特性越來越多，所以市場上順勢出現(xiàn)了多種類型的產(chǎn)品。
熱處理爐類型有哪些？這要根據(jù)不同的情況來劃分：
(1)按*高溫度分：爐溫大于1000℃為高溫?zé)崽幚頎t；650～1000℃為中溫?zé)崽幚頎t；650℃以下為低溫?zé)崽幚頎t；
(2)按機(jī)械化方式分：輥底式爐、步進(jìn)式爐、臺(tái)車式爐、外部機(jī)械化室式爐、鏈?zhǔn)綘t、轉(zhuǎn)底式爐、振底式爐、罩式爐等；
(3)按生產(chǎn)作業(yè)方式分：周期式和連續(xù)式熱處理爐；
(4)按主要熱處理工藝種類分：固溶、淬火、正火、回火、退火和滲碳等化學(xué)熱處理爐；
(5)按加熱方式分：分為直接加熱方式，如明火爐等；間接加熱方式，如輻射管爐、馬弗爐等；
(6)按加熱熱源分：有以燃料燃燒為熱源的燃煤爐、燃油爐和燃?xì)鉅t；此外還有以電能為熱源的電阻爐、電極爐、感應(yīng)加熱爐等；
(7)按爐內(nèi)加熱介質(zhì)分：以氣體為加熱介質(zhì)的，如空氣、煙氣、控制氣氛、真空等；以液體為加熱介質(zhì)的，如熔鹽、熔鉛等；以固體為加熱介質(zhì)的，如流動(dòng)粒子爐等。
3.2根據(jù)加熱和冷卻的方法不同的分類
3.3生產(chǎn)分類
在生產(chǎn)中，一般常把熱處理分為預(yù)備熱處理和*終熱處理兩類。一般比較重要的零件制造過程大致是：
上圖中退火和正火就屬于預(yù)備熱處理，它是為了消除前道工序造成的缺陷，為隨后的機(jī)械加工和*終熱處理做好準(zhǔn)備的熱處理。
上圖中淬火和回火（或表面熱處理）就屬于*終熱處理，它是為了使零件滿足使用性能要求的熱處理。
四、熱處理工藝
4.1基本熱處理工藝曲線和流程
熱處理的方法雖然很多，但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、冷卻三個(gè)階段組成。下圖為基本的熱處理工藝曲線。
退火：將工件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。根據(jù)鋼的成分、退火的工藝與目的不同，退火常分為**退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火和去應(yīng)力退火等幾種。
正火：將工件加熱到相變點(diǎn)（Ac3、Accm）以上**奧氏體化后，再在空氣中冷卻以得到以較細(xì)珠光體為主的組織的熱處理工藝。
正火實(shí)質(zhì)上是退火的一個(gè)特例，兩者區(qū)別主要在于正火的冷卻速度較快。正火與退火相比，鋼的力學(xué)性能較高，生產(chǎn)周期短，能耗少。因此在滿足要求的條件下，優(yōu)先考慮采用正火。
淬火：將工件加熱到Ac3或Ac1點(diǎn)以上某一溫度，保溫一定世間使其奧氏體化后，以大于馬氏體臨界冷卻速度進(jìn)行快速冷卻，從而發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。它是強(qiáng)化鋼材的*重要的熱處理方法。
回火：將淬火后工件重新加熱到A1以下某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。
淬火后馬氏體在不同溫度下可獲得不同組織，從而有不同的力學(xué)性能，以滿足各類零件的使用要求。所以一般淬火后必須要進(jìn)行回火，淬火是為回火做好組織準(zhǔn)備，回火則決定了工件熱處理后的*終組織與性能。
按回火的溫度范圍，可將回火分為低溫（150-250℃）、中溫（350-500℃） 、高溫（500-650℃）回火。調(diào)質(zhì)就是指將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理。
4.2熱處理“四把火"的目的和區(qū)別
熱處理四把火分別是：退火、正火、淬火、回火。
退火：在爐內(nèi)將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠長時(shí)間，然后以適宜的速度冷卻的一種金屬熱處理工藝，目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接和切削的加工材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，或得到預(yù)期的物理性能。
退火的目的：消除應(yīng)力、改善切削、降低硬度
正火：與退火的不同是冷卻速度快，空氣中冷卻（理解成有電風(fēng)扇再吹）
正火的目的：綜合平衡
淬火：與退火的不同是加熱后在水、油中冷卻
淬火的目的：提高硬度；但是。韌性、塑性都會(huì)變差
回火：提高韌性，方法是淬火后重新加熱到一定溫度，保溫后空冷
回火的目的是提高韌性，回火又分為低、中、高溫三種方式：
低溫：降低內(nèi)應(yīng)力、脆性降低
中溫：提高彈性和強(qiáng)度
高溫：提高綜合性能
淬火、回火是兩兄弟，一般是一起處理！
五、熱處理的應(yīng)用
熱處理有各種爐體可供使用，可控氣氛爐、滲碳、退火、發(fā)藍(lán)等等，目前我們有業(yè)績連續(xù)退火爐BAB爐（BAB-Burning-Annealing-Bluing）,脫脂、退火、發(fā)藍(lán)，還有一種是BB爐，脫脂、發(fā)藍(lán)。
5.1 BAB爐：
脫脂：加熱方法使工件表面的油脂揮發(fā)和燃燒而除去。
退火：將電爐金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠長時(shí)間，然后以適宜的速度冷卻的一種金屬熱處理工藝，目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接和切削的加工材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，或得到預(yù)期的物理性能。
發(fā)藍(lán)：黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍(lán)"處理后所形成的厚度約為0.5μm～1.5μm的藍(lán)色氧化膜氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內(nèi)層為氧化亞鐵
5.2爐內(nèi)氣體CO、CO2、O2的濃度為什么需要檢測？
1. 測量載體中CO濃度可以用來糾正爐子的碳勢。
2. 測量CO和CO2濃度可發(fā)現(xiàn)可能存在的問題（如炭黑、漏水、漏氣和輻射管泄漏）
3. 太多富余甲烷可較早的表明爐子有問題
4. 測量CO濃度反應(yīng)甲醇裂化的效率。該反應(yīng)的平衡與溫度有關(guān)CH3OH - CO + 2H2
5. 輻射管破裂泄露會(huì)導(dǎo)致空氣中氧氣.水分進(jìn)入爐內(nèi)，氧氣與鐵高溫反應(yīng)生成氧化鐵（Fe2O3），水分與鐵高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵（Fe3O4），會(huì)直接導(dǎo)致爐內(nèi)工件被氧化，產(chǎn)生不良品（廢品）。
5.3爐內(nèi)氣氛分析
熱處理爐殘氧/CO/CO2/H2/CH4/露點(diǎn)在線分析系統(tǒng)
a、適應(yīng)工況
取樣距離 | ≤30m |
樣氣含塵濃度 | ≤50mg/m3 |
樣氣壓力 | 0kPa～50kPa |
樣氣溫度 | ≤200℃ |
取樣點(diǎn) | 爐內(nèi)氣體出口 |
b、工作條件
環(huán)境溫度 | 4℃-45℃ |
環(huán)境相對濕度 | ≤85% |
供電電源 | AC220V50Hz 200W |
信號(hào)電纜 | RVVP4*0.75mm2 |
環(huán)境氣壓 | 海拔低于2500m |
空氣流速 | ≤0.5m/s |
工作位置 | 水平 |
其他要求 | 1.無陽光直接輻射 2.無強(qiáng)電磁場干擾 3.無機(jī)械振動(dòng) |
c、分析單元TY-6061激光氧分析儀
型號(hào) | TY-6061 |
安裝位置及方式 | 分析機(jī)柜內(nèi)，與預(yù)處理系統(tǒng)連接。 |
基本參數(shù): | |
電源 | 220VAC 50/60HZ |
輸出 | 4-20mA模擬輸出(用于組分含量輸出)或RS485串口信號(hào)輸出 |
人機(jī)接口 | 前面板LED觸摸屏 |
測量方法 | TDLAS（可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜） |
量程 | 氧氣：0-2%VOL |
分辨率 | 0.01% |
主機(jī)供電 | 220VAC±5％，50/60Hz |
樣品壓力 | 0 KPa至150 KPa |
響應(yīng)時(shí)間 | T90≤10s |
重復(fù)性 | ＜1% F.S. |
樣品溫度 | 標(biāo)準(zhǔn)：-10℃至60℃ |
d 、分析單元TY-6300紅外分析儀
型號(hào) | TY-6300 |
安裝位置及方式 | 分析機(jī)柜內(nèi)，與預(yù)處理系統(tǒng)連接 |
基本參數(shù): | |
電源 | 220VAC 50/60HZ |
輸出 | 4-20mA模擬輸出(用于組分含量輸出)或RS485串口信號(hào)輸出 |
人機(jī)接口 | 前面板LED觸摸屏 |
認(rèn)證 | SIL2儀表功能安全認(rèn)證、ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證 |
測量方法 | 激光、紅外、熱導(dǎo)、電化學(xué) |
量程 | CH4：0-30%VOL，CO2：0-25%VOL， H2：0-30%VOL，CO：0-60%VOL，根據(jù)實(shí)際需求量程發(fā)貨前定制可調(diào)） |
分辨率 | 0.01% |
主機(jī)供電 | 220VAC±5％，50/60Hz |
樣品壓力 | 0KPa至50 KPa |
響應(yīng)時(shí)間 | T90≤15s |
測量精度 | ＜±2% F.S. |
重復(fù)性 | ＜1% F.S. |
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