熱處理設(shè)備(教學(xué)大綱)

1、熱處理設(shè)備Heat treating equipment課程編號： 07310510學(xué)時： 45（其中：講課學(xué)時： 43 實驗學(xué)時： 2 上機學(xué)時： 0）學(xué)分： 3先修課程：高等數(shù)學(xué)、傳熱學(xué)、電工學(xué)、金屬材料學(xué)、物理化學(xué)、機械 原理和機械零件、機械制圖、計算機技術(shù)適用專業(yè)： 金屬材料工程教 材：金屬組織控制技術(shù)與設(shè)備 邵紅紅，紀嘉明編著， 北京大學(xué)出版社， 2011 年 9 月第 1 版。開課學(xué)院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程的性質(zhì)與任務(wù)（一）本課程的性質(zhì) 熱處理設(shè)備是金屬材料工程專業(yè)的必修課，是本專業(yè)材料、工藝、設(shè)備三條主 線之一。實踐證明，要提高鋼鐵等金屬材料的使用性能，最有效的手段之一，

2、就是 對其進行熱處理。如果說，冶金工作者已經(jīng)賦予了材料優(yōu)良的性能潛力，而熱處理 工藝可以發(fā)掘這樣的潛力，使之具有最佳的使用性能，那么，熱處理設(shè)備則是達到 這種目的的必不可少的手段。所以作為一個金屬材料工程學(xué)生，熱處理設(shè)備方面的 知識不可或缺。（二）本課程的任務(wù) 1熟悉熱處理設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用范圍，能夠合理選擇、正確使用熱 處理設(shè)備；2初步具備設(shè)計和改造普通熱處理爐的能力； 3對熱處理設(shè)備發(fā)展動態(tài)有所了解，從而能充分利用現(xiàn)有設(shè)備，大膽合理運用 和推廣先進熱處理設(shè)備，為保證產(chǎn)品質(zhì)量提供必要條件。二、課程的基本內(nèi)容和要求第一章（本教材第六章） 傳熱學(xué)原理1教學(xué)內(nèi)容（ 1）傳熱的基本方式：傳導(dǎo)

3、、對流和輻射換熱；溫度場、穩(wěn)定導(dǎo)熱和不穩(wěn)定導(dǎo) 熱、溫度梯度的概念；（2）傳導(dǎo)傳熱：基本定律和傳熱量計算表達式，單、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱及單多 層圓筒壁穩(wěn)定導(dǎo)熱分析和計算；（3）對流換熱：基本定律和傳熱量計算表達式，影響對流換熱的因素，不同條件下對流換熱系數(shù)的確定；（4）輻射換熱：輻射的基本定律，絕對黑體的概念，實際物體表面間的熱交換， 隔熱屏及有隔熱屏?xí)r的輻射熱交換；（5）熱處理爐綜合熱交換的概念和應(yīng)用。2基本要求（ 1）了解傳熱的基本方式；（2）了解各種傳熱方式傳熱量的基本關(guān)系及相關(guān)物理量的物理意義；（3）了解在設(shè)計和使用熱處理爐時經(jīng)常遇到的傳熱問題的計算方法和所用數(shù)據(jù)；（4）了解熱處理爐熱交換

4、的過程和特點。第二章（本教材第七章） 熱處理爐用材料1教學(xué)內(nèi)容（1）耐火材料的技術(shù)性能指標；（2）耐火材料的種類、特點和應(yīng)用范圍；（3）電熱元件材料的性能要求；（4）電熱元件材料的分類、特點及其應(yīng)用。2基本要求（1）掌握耐火材料的性能要求；了解耐火材料性能的檢測方法；熟悉耐熱材料 和保溫材料的類型、成分、性能特點及其用途；（2）掌握電熱元件材料的性能要求；熟悉電熱元件材料的類型、成分、牌號、 性能特點、應(yīng)用范圍及注意事項。第三章（本教材第八章） 熱處理電阻爐設(shè)計概要1教學(xué)內(nèi)容（1）熱處理電阻爐的基本結(jié)構(gòu)；（2）熱處理電阻爐的設(shè)計步驟：1）爐型選擇與爐膛尺寸確定；2）爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇；3）

5、電阻爐功率確定；4）爐子功率分配和電熱元件接線；5）電熱元件計算；6）電熱元件布置與安裝。2基本要求（1）熟悉熱處理電阻爐的基本結(jié)構(gòu)及其作用；掌握熱處理電阻爐的選型原則； 熟練掌握爐膛尺寸的確定方法；（2）了解爐體各組成部分的工作特點，能根據(jù)爐型的不同確定爐體結(jié)構(gòu)、尺寸及砌筑方法并能選擇合適的筑爐材料；（3）熟悉電阻爐功率的理論計算法；能熟練運用經(jīng)驗計算法；掌握爐內(nèi)功率補 償?shù)淖饔煤头椒?；?）熟悉電熱元件的計算內(nèi)容和計算方法；能根據(jù)不同爐型確定使用的電熱元 件種類、結(jié)構(gòu)和安裝方法。第四章（本教材第九章） 熱處理爐的基本類型1教學(xué)內(nèi)容（1）通用性周期作業(yè)熱處理電阻爐的種類、結(jié)構(gòu)特點和用途；（2

6、）周期性可控氣氛爐的種類、結(jié)構(gòu)特點和用途；（3）連續(xù)作業(yè)熱處理爐的種類、結(jié)構(gòu)特點和用途。2基本要求（ 1）熟悉通用性周期作業(yè)熱處理電阻爐的命名方法； 了解各種爐型的結(jié)構(gòu)特點； 熟練掌握各種爐型的用途；（2）熟悉周期性可控氣氛爐的結(jié)構(gòu)特征、工作原理；熟悉各爐型的用途；（3）了解并熟悉各種連續(xù)作業(yè)熱處理爐的主要結(jié)構(gòu)和用途。 第五章（本教材第十章） 熱處理浴爐和流動粒子爐1教學(xué)內(nèi)容（1）浴爐的特點和類型；（2）電極鹽浴爐的設(shè)計；（3）流動粒子爐的工作原理、類型和結(jié)構(gòu)。2基本要求（1）了解浴爐的類型和特點；熟悉各種浴爐爐型的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；熟悉 各種浴爐爐型的應(yīng)用范圍；（2）熟悉電極鹽浴爐的工作特

7、點和結(jié)構(gòu)原理；了解電極浴爐的設(shè)計過程；掌握 電極布置方案和設(shè)計方法；（3）熟悉流動粒子爐的工作原理、類型、加熱方法和用途。 第六章（本教材第十一章） 真空爐1教學(xué)內(nèi)容（1）熱處理真空爐的基本類型和結(jié)構(gòu)形式；（2）真空系統(tǒng)的組成、常用真空系統(tǒng)種類及基本參數(shù)；（3）真空爐爐用材料；（4）離子氮化爐的工作原理、類型及主要構(gòu)件。2基本要求（1）熟悉真空熱處理爐的基本類型和各種真空爐的結(jié)構(gòu)特點；了解各種真空爐的用途；了解常用的真空系統(tǒng)及其基本參數(shù)；熟悉并掌握真空爐爐用材料的種類和 使用；（2）熟悉離子氮化爐的工作原理；了解離子氮化爐的類型和鐘罩式結(jié)構(gòu)特點。 第七章（本教材第十二章） 感應(yīng)熱處理設(shè)備及其他

8、表面加熱設(shè)備1教學(xué)內(nèi)容（1）感應(yīng)加熱熱處理設(shè)備的電源分類、特點及選擇；（2）感應(yīng)器設(shè)計概要；（3）感應(yīng)機床的種類、用途及選擇；（4）火焰表面加熱裝置的特點和用途；（5）激光表面熱處理裝置的特點和用途。2基本要求（1）熟悉各種感應(yīng)加熱電源的特性和適用范圍， 掌握感應(yīng)器的設(shè)計要點和方法， 了解感應(yīng)機床的結(jié)構(gòu)、類型和使用特點；（2）熟悉火焰加熱的特點，了解火焰加熱的方法及裝置；（3）熟悉激光加熱的原理和特點，了解激光器的種類、激光加熱裝置的組成和 用途。第八章（本教材第十三章） 冷卻設(shè)備及熱處理輔助設(shè)備1教學(xué)內(nèi)容（1）淬火槽的種類和用途；（2）淬火介質(zhì)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)；（3）淬火機及淬火壓床的種類和使

9、用；（4）冷處理設(shè)備簡介；（5）熱處理清洗、清理及強化設(shè)備、矯正及矯直設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)、用途。 2基本要求（1）了解各種熱處理冷卻設(shè)備的工作原理、基本結(jié)構(gòu)組成和用途，熟悉和掌握 淬火介質(zhì)需要量的計算方法和影響因素；（2）了解熱處理輔助設(shè)備的種類、工作原理和作用，能根據(jù)實際需要進行正確選擇和使用。 三、課程學(xué)時分配章節(jié)講課實驗上機（一）傳熱學(xué)原理4（二）熱處理爐用材料6（三）熱處理電阻爐設(shè)計概要6（四）熱處理爐的基本類型6（五）熱處理浴爐和流動粒子爐6（六）真空爐62（七）感應(yīng)熱處理設(shè)備及其他表面加熱設(shè)備5（八）冷卻設(shè)備及熱處理輔助設(shè)備4四、大綱說明1本課程的實驗要求見熱處理設(shè)備實驗教學(xué)大綱。2

10、本課程采用多媒體教學(xué)。3每次課后結(jié)合課程內(nèi)容布置一些思考題 , 供學(xué)生選做，以便深入理解教學(xué)內(nèi) 容。五、參考書目1王秉銓. 工業(yè)爐設(shè)計手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2010.2曾祥模. 熱處理爐 .西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1991.3孟繁杰. 熱處理設(shè)備 . 北京：機械工業(yè)出版社， 1987.4吉澤升 . 熱處理爐 . 哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社， 1999.制定人 ：紀嘉明審定人：批準人：2013 年 5月 日課程簡介課程編碼 ：07310420課程名稱 ：熱處理設(shè)備英文名稱 ：Heat treating equipment學(xué) 分：3學(xué) 時：45 （其中：講課學(xué)時：43 實驗學(xué)時 ：2 上機學(xué)時：0） 課程內(nèi)容 ：熱處理設(shè)備課程內(nèi)容主要包括金屬在熱處理爐中的加熱原理， 熱處理設(shè)備的基本類型、結(jié)構(gòu)和特點，熱處理設(shè)備的設(shè)計原理、設(shè)計方法和步驟。 通過課程教學(xué)，