■ 鄒 磊，侯 奎，孫清汝，王錫樵

熱處理是改變機(jī)械構(gòu)件的性能，提高使用壽命的重要手段之一，為此受到人們的重視并被廣泛地使用。特別是近幾十年來(lái)?yè)碛袩崽幚韺I(yè)廠及企業(yè)內(nèi)部的熱處理分廠或車(chē)間（工段、小組）多具有一定的規(guī)模和水平，有的企業(yè)達(dá)到了國(guó)外先進(jìn)水平，但是目前還是有相當(dāng)數(shù)量的熱處理企業(yè)存在著規(guī)模小、技術(shù)水平低、能耗大、三廢處理不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重地影響了熱處理構(gòu)件的質(zhì)量，并影響了企業(yè)的發(fā)展及人們的生活質(zhì)量。為此我們應(yīng)該全面推動(dòng)綠色制造和互聯(lián)網(wǎng)＋數(shù)字化熱處理車(chē)間，建立綠色工廠，達(dá)到綠色熱處理的技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)。綠色熱處理是一種綜合考慮對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最低和資源使用效率最高的現(xiàn)代化制造模式，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的可持續(xù)發(fā)展達(dá)到最優(yōu)化和最穩(wěn)定。

1. 熱處理廠房的要求

（1）專業(yè)熱處理工廠 專業(yè)熱處理工廠是國(guó)家大力推薦的項(xiàng)目，它可以替代一些分散、能耗大、規(guī)模小、技術(shù)裝備及工藝落后的熱處理小作坊。熱處理專業(yè)廠的建立可以提高構(gòu)件的熱處理質(zhì)量和產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低能耗、減少環(huán)境污染、提高人們的生活質(zhì)量等優(yōu)勢(shì)。目前還應(yīng)該繼續(xù)做大做強(qiáng)，使之達(dá)到國(guó)外先進(jìn)熱處理企業(yè)的水平，國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家其熱處理專業(yè)化工廠達(dá)到了80%以上，而我國(guó)則少于30%。專業(yè)熱處理工廠的選址和布局應(yīng)該在當(dāng)?shù)卣w工業(yè)區(qū)布局的下風(fēng)向，廠房是帶有氣樓的獨(dú)立建筑，對(duì)于北方地區(qū)的氣樓需要加裝能調(diào)節(jié)通風(fēng)角度大小的玻璃窗，南方地區(qū)也可以做成下沉式氣窗，效果也是很好的。一般工廠的廠房高度≥9m、跨距≥15m，若有噴砂、拋丸等有粉塵產(chǎn)生的工序，它們的位置必須在該熱處理廠房?jī)?nèi)的下風(fēng)向，并有單獨(dú)的消聲防塵的隔離間。廠房排水溝內(nèi)的污物和生產(chǎn)過(guò)程中的廢油，要經(jīng)油水分離器處理后分別進(jìn)入廢油回收桶及進(jìn)入熱處理的專用廢水處理池中進(jìn)行無(wú)害化處理合格后才能排放，廠房?jī)?nèi)的油煙等有毒廢氣經(jīng)油煙分離器（裝置）集中凈化處理后才能對(duì)空排放，廠房?jī)?nèi)的供水應(yīng)將生活用水和工業(yè)用水區(qū)分開(kāi)。為節(jié)約用水，工業(yè)用水要有專門(mén)的循環(huán)儲(chǔ)水池，水的冷卻采用風(fēng)冷裝置，水溫采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。電纜的布置應(yīng)該在地面上方一定高度并有明顯標(biāo)志的電器組裝盒內(nèi)，不建議放在電纜溝內(nèi)掛放。涂有標(biāo)志的各種可控氣氛管路、上下水管等可以在排水溝內(nèi)的支架上排放，排水溝上面的專用蓋板需要有一定的厚度和強(qiáng)度的鋼板組成。廠房?jī)?nèi)應(yīng)透氣、能自然采光且明亮，室內(nèi)的光照度應(yīng)該≥300lx、檢測(cè)區(qū)≥500lx，廠房?jī)?nèi)需要配有應(yīng)急照明。廠房?jī)?nèi)的環(huán)境溫度對(duì)于中小型企業(yè)要求在14～16℃、大型企業(yè)在12～14℃、輔助房在10～20℃，這對(duì)一般企業(yè)來(lái)說(shuō)有一定的難度，僅局部區(qū)域能夠達(dá)到要求，但工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的熱處理工廠都裝有中央空調(diào)來(lái)保證達(dá)到此要求。辦公室、金相室、硬度檢測(cè)室、熱工儀表室的溫度在15～16℃，這個(gè)國(guó)內(nèi)企業(yè)基本能夠達(dá)到要求。廠房?jī)?nèi)應(yīng)配有更衣室和淋浴房，廠房?jī)?nèi)外均要留有消防通道，消防器材設(shè)施的擺放要求標(biāo)志明顯、取用方便。

對(duì)于天然氣、丙烷、甲醇、液氨、液氮、各類(lèi)滲劑和淬火冷卻介質(zhì)等化工原料需要具有通風(fēng)良好并有消防設(shè)施的隔離間。熱處理設(shè)備配置的控制柜（儀表及計(jì)算機(jī)等）根據(jù)需要而建立專用控制間。設(shè)備需要安裝水、電、各種氣體消耗等計(jì)量?jī)x表，并記錄消耗情況，便于成本核算。

廠房（車(chē)間）內(nèi)的設(shè)備和有關(guān)裝置的平面布置應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求、工藝流程，以及設(shè)備的有效利用率等做到合理擺放，避免或減少往返次數(shù)，降低物流成本。生產(chǎn)過(guò)程中的待熱處理件、熱處理完工件及不合格品或待處理件要有明顯的標(biāo)志和隔離區(qū)域擺放，杜絕混亂現(xiàn)象，做好安全文明生產(chǎn)管理，企業(yè)的管理水平要達(dá)到互聯(lián)網(wǎng)＋數(shù)字化生產(chǎn)的現(xiàn)代化管理的目標(biāo)。

（2）大中型企業(yè)的熱處理廠房 大中型企業(yè)都有自己的熱處理分廠，根據(jù)生產(chǎn)流程，工序間若有感應(yīng)加熱的熱處理工藝可以放在機(jī)械加工的生產(chǎn)線上，只要做好抽風(fēng)吸煙、排污等環(huán)保措施即可。其熱處理分廠的位置應(yīng)該在全廠平面布置的下風(fēng)向，不建議熱處理分廠放在有樓層的廠房?jī)?nèi)，避免廢氣、廢油、污水等影響機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量，其他技術(shù)要求同專業(yè)熱處理工廠基本一樣，不再贅述。

2. 綠色熱處理工藝

綠色熱處理工藝就是要從工藝方法上著手，在確保熱處理工件質(zhì)量的前提下，利用最環(huán)保的、最節(jié)能和最精密的工藝方法，來(lái)取代陳舊落后的工藝過(guò)程，用新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備，來(lái)替代不適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)要求的、陳舊的、能耗大的、落后的熱處理工藝或設(shè)備（如有毒有害的鹽浴處理、鉛浴熱處理、重質(zhì)耐火材料、電子管式高頻、機(jī)式中頻等處理），用清潔環(huán)保的輕質(zhì)耐火材料、可控氣氛熱處理、真空熱處理、晶體管高中頻、超音頻熱處理等少無(wú)氧化熱處理工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用鑄造、鍛造、軋制余熱淬火替代機(jī)械構(gòu)件的預(yù)備熱處理，在構(gòu)件的表面完整性的設(shè)計(jì)和制造上杜絕應(yīng)力集中等缺陷的出現(xiàn)，這些“四新技術(shù)”的利用率應(yīng)該達(dá)到80%以上，為工件熱處理的高品質(zhì)和優(yōu)美的環(huán)境做出新的貢獻(xiàn)。

（1）可控氣氛熱處理 對(duì)于需要整體淬火的一般熱處理工件，采用可控氣氛熱處理可以做到工件表面不脫碳、不氧化且光亮的目的，如：許多中小型軸承零件、緊固件、五金工具、紡機(jī)零件、汽車(chē)零件、液壓件等專件產(chǎn)品的熱處理，采用可控氣氛的使用率都比較高。在眾多類(lèi)型的可控氣氛種類(lèi)中，目前應(yīng)用較多的氣氛是氮?dú)?、甲醇、丙烷、氨氣為原料的可控氣氛。根?jù)鋼種規(guī)格、材料的化學(xué)成分及技術(shù)要求可以對(duì)熱處理工件進(jìn)行保護(hù)淬火、滲碳、碳氮共滲等處理，一般保護(hù)氣氛淬火的脫碳層≤0.075mm，如五金工具、緊固件類(lèi)型的保護(hù)氣氛淬火僅用甲醇就可以滿足，但是很多企業(yè)為確保淬火件的質(zhì)量還是增加了富化氣的通入。高碳鋼類(lèi)型的鋼種如高碳鉻軸承鋼的淬火使用面就比較大?？煽貧夥盏漠a(chǎn)生是很簡(jiǎn)單的，如用氮甲醇?xì)夥諡槔话悴捎弥鄙街茪?，丙烷可以直接通入爐內(nèi)，氨氣經(jīng)干燥除水后（含水率≤0.01%）也可以直接通入爐內(nèi)，僅甲醇裂解有高溫、低溫制氣之分，單一甲醇裂解氣氛只能進(jìn)行一般中碳鋼件的保護(hù)淬火，若要進(jìn)行高碳鋼、高碳合金鋼、高碳鉻軸承鋼等的淬火，因其碳勢(shì)較低只能作為載體氣，它只能做到表面不氧化，但不能保證不脫碳，為此需要加入丙烷（或天然氣）作為富化氣進(jìn)行保證。甲醇裂解氣對(duì)于需要滲碳的齒輪鋼等來(lái)說(shuō)也只能作為稀釋氣體，仍然需要丙烷（或天然氣）做富化氣對(duì)齒輪鋼進(jìn)行滲碳或碳氮共滲處理，爐內(nèi)的碳勢(shì)控制用氧探頭比較好，碳勢(shì)的測(cè)量可以用定碳片稱重法或C230碳勢(shì)測(cè)定儀測(cè)量，碳勢(shì)控制精度Cp≤0.05%，氮?jiǎng)萦冒狈纸饴蕼y(cè)定儀測(cè)定，氮?jiǎng)菘刂凭取?.1Kn。如沖壓滾針軸承的熱處理新技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，將低碳鋼做的沖壓外圈、沖壓保持架及高碳鉻軸承鋼的滾針組裝在一起的整套沖壓軸承的薄層滲碳（碳氮共滲），就是采用上述可控氣氛來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量的。影響可控氣氛熱處理工件質(zhì)量的因素一般包括原料氣氛的純度、設(shè)備的可靠性和密封性、淬火冷卻介質(zhì)的穩(wěn)定性、工藝編制的先進(jìn)性、操作者的技術(shù)熟練水平等。

圖1 錠桿熱處理技術(shù)要求

（2）感應(yīng)加熱處理 感應(yīng)加熱是一項(xiàng)多快好省的先進(jìn)熱處理工藝，使用的頻率一般分別是高頻(40～300kHz)、超音頻（20～40kHz）、中頻(1～20kHz)、工頻（50Hz），具有在保證加熱溫度均勻的前提下，它們的升溫速度快且均勻、感應(yīng)加熱時(shí)鋼件的奧氏體晶粒極細(xì)，通過(guò)相應(yīng)的介質(zhì)淬火后鋼件的金相組織細(xì)密，淬火畸變小，表面硬度、耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能比普通淬火要高出許多，表面氧化皮極少，操作簡(jiǎn)單，占地面積小，作業(yè)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。有些產(chǎn)品（如汽車(chē)曲軸等）根據(jù)生產(chǎn)流程可以安排在機(jī)械加工生產(chǎn)的流水線上生產(chǎn)，這樣既節(jié)省了物流成本，又提高生產(chǎn)效率。但是感應(yīng)加熱工藝也受到鋼件的化學(xué)成分、外形及尺寸等因素的影響，也有一定的局限性，目前應(yīng)用感應(yīng)加熱處理較多的一般在汽車(chē)、拖拉機(jī)、摩托車(chē)等零部件（軸類(lèi)、齒輪、凸輪及曲軸等）的表面或局部淬火，以及機(jī)床零件（齒輪、軸類(lèi)及滾柱絲桿）、五金工具、液壓氣動(dòng)元件及紡機(jī)零件等的表面淬火。如利用工頻（50Hz）和高頻(250kHz)相結(jié)合可以對(duì)大型冷軋輥進(jìn)行雙頻連續(xù)淬火，用中頻對(duì)礦山機(jī)械上的雙曲線軋輥的表面淬火，利用超音頻（20～40kHz）可以對(duì)精密齒輪、紡機(jī)錠桿等進(jìn)行超音頻淬火。其中紡機(jī)錠桿的技術(shù)要求很高，這種用高碳鉻軸承鋼（GCr15）制作的紡機(jī)細(xì)紗機(jī)上用的錠桿如圖1所示，它要求整體淬硬，特別是上下端錠尖的硬度和金相組織要達(dá)到技術(shù)要求難度極大，錠桿淬火后的畸變≤0.15mm，目前的做法一種是鹽浴淬火，它的淬火畸變很大且污染環(huán)境；另一種是在沒(méi)有可控氣氛下加熱的回轉(zhuǎn)式電阻爐內(nèi)加熱及用夾持淬火來(lái)達(dá)到淬火畸變≤0.15mm的要求，但是機(jī)械故障較多，維護(hù)保養(yǎng)要求較高；采用感應(yīng)加熱是國(guó)內(nèi)外熱處理的先進(jìn)工藝，但是以前的做法是在400kHz的高頻中將錠桿推到感應(yīng)圈內(nèi)進(jìn)行通過(guò)式穿透加熱淬火及回火，此方法淬火畸變太大（0.5～1.6mm），為此必須用計(jì)算機(jī)控制的專用校直機(jī)或人工氣泵校直，此法成本較高，效率低且校直工作量很大。

近年來(lái)原上海良紡紡機(jī)專件有限公司通過(guò)多次試驗(yàn)，在100kW、20kHz的IGBT超音頻電源中和軸向感應(yīng)器對(duì)錠桿進(jìn)行一次感應(yīng)穿透加熱淬火取得成功，并結(jié)合五工位夾持淬火機(jī)床（見(jiàn)圖2），組成感應(yīng)加熱淬火矯直生產(chǎn)自動(dòng)線，使錠桿的淬火畸變≤0.15mm的變形量合格率達(dá)到≥90%。超差部分的變形量≤0.3mm，用錘子輕敲校正，錠桿的淬火硬度和金相組織全部達(dá)到了技術(shù)要求。它是利用感應(yīng)穿透加熱結(jié)合夾持淬火矯直為一體的相變超塑變的形變熱處理原理對(duì)錠桿進(jìn)行淬火，這對(duì)于其他長(zhǎng)細(xì)比相差很大的小型細(xì)長(zhǎng)桿件的熱處理具有借鑒作用。對(duì)于各種專件批量生產(chǎn)的工件經(jīng)感應(yīng)淬火后可以進(jìn)行自回火或?qū)ｉT(mén)感應(yīng)回火處理，得到的顯微組織彌散度高，回火后的耐磨性和沖擊韌度比普通回火高。

目前，感應(yīng)加熱國(guó)內(nèi)基本都已使用新型固態(tài)晶體管電源，它們是：①靜電感應(yīng)晶體管SIT（Static Induction Transistor），它適合于高頻感應(yīng)加熱、調(diào)幅∕調(diào)頻及超聲波發(fā)生器，SIT電源已很成熟，一般功率在300kW，頻率在200～300kHz左右，耗散功率僅3kW。②場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET（Metal_Oxide_Semiconductor Field Effect Transistor），這是一種電壓型高頻多數(shù)載流子器件，它應(yīng)用在工業(yè)和商業(yè)上較多。③絕緣柵雙極型晶體管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，它是將MOSFET和GTR組合在一起的新一代感應(yīng)加熱電源，比晶閘管電源更省電（≥10%），調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn)，因它具備綠色、節(jié)能、環(huán)保、安全的特點(diǎn)已經(jīng)得到普遍的應(yīng)用。現(xiàn)在生產(chǎn)的電源設(shè)備對(duì)于環(huán)境沒(méi)有影響，沒(méi)有輻射現(xiàn)象。淬火機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入采用智能化計(jì)算機(jī)控制階段，現(xiàn)在的淬火機(jī)床采用變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)，通過(guò)滾珠絲杠傳動(dòng)，使移動(dòng)速度均勻精確，控制精度高，采用PLC或NC對(duì)工件的淬火溫度進(jìn)行監(jiān)控，保證了質(zhì)量，提高了效率，感應(yīng)器采用快速接頭裝卸，效率提高很多倍。感應(yīng)器的設(shè)計(jì)采用計(jì)算機(jī)模擬感應(yīng)加熱來(lái)確定感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，從而提高工件感應(yīng)加熱的質(zhì)量。大功率感應(yīng)脈沖加熱（能量密度（8～9）×103～104W/cm2，電源頻率450～500kHz）可以獲得高硬度、高耐磨性、良好的韌性和疲勞強(qiáng)度及微變形等優(yōu)點(diǎn)，如45鋼硬度≥900HV0.5，GCr15鋼≥1000HV0.5。

圖2 五工位夾持淬火機(jī)器

（3）真空熱處理 真空熱處理是工件在10-1～10-5Pa的真空中進(jìn)行加熱到所需要的溫度，然后在不同介質(zhì)中以不同的冷卻速度進(jìn)行冷卻的熱處理方法稱真空熱處理，具有工件表面清潔光亮、表面不脫碳不氧化、操作環(huán)境清潔、能量消耗較低及環(huán)保安全等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)取代了許多鹽浴及常規(guī)等熱處理工藝。根據(jù)工件的技術(shù)要求，可以做低、高、超高（＞10-4Pa）真空度的處理。真空溫度方面：溫度＜700℃為低溫度爐；700～1000℃為中溫爐；＞1000℃為高溫爐。真空熱處理受到鋼件的化學(xué)成分，幾何形狀及技術(shù)要求的限制，一般適合做一些高級(jí)精密機(jī)件的熱處理，如航空航天零件，計(jì)算機(jī)零件，液壓零件，紡機(jī)零件，高精密度的微型軸承和不銹鋼軸承，醫(yī)療器械，高合金鋼及高速鋼刀具、工具、模具的真空熱處理。特別是冷作模具鋼經(jīng)真空淬火后的耐磨性和強(qiáng)度提高了很多倍，某些高合金鋼車(chē)刀或鉆頭經(jīng)真空鍍膜后的切削性能、耐磨性及熱硬韌性得到顯著的改善，使用壽命同樣提高了許多倍。真空熱處理還具備脫氣作用，可以將鋼中的有害氣體氫氣排出，從而提高了鋼的純凈度，所以經(jīng)真空淬火的工件比普通熱處理的耐磨性、強(qiáng)韌性和力學(xué)性能等都提高好許多倍。但是真空度也不能太高，否則會(huì)產(chǎn)生脫鉻現(xiàn)象，影響工件的質(zhì)量。真空熱處理的操作都已應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制，應(yīng)用范圍如真空退火、真空淬火、真空回火、真空滲碳、真空鍍膜、真空釬焊及真空燒結(jié)等，它們是一種無(wú)氧化脫碳并能提高力學(xué)性能的綠色熱處理工藝，近幾十年來(lái)的發(fā)展速度很快。

（4）利用鑄造、鍛造、軋制等余熱淬火 在鑄造、鍛造、軋制過(guò)程中，對(duì)于某些制品利用余熱淬火工藝已經(jīng)有幾十年的歷史，它可以提高有關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量、節(jié)省能源、降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，一直得到重視和應(yīng)用。余熱淬火實(shí)際就是形變熱處理，是對(duì)金屬材料進(jìn)行形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化，即把壓力加工和熱處理相結(jié)合、使材料性能得到綜合提高的方法。這種方法不但能獲得一般加工方法達(dá)不到的高強(qiáng)度和高韌性的良好組織，而且還能大大簡(jiǎn)化金屬材料或工件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，如對(duì)于有些鋼種的熱軋鋼板進(jìn)行余熱淬火來(lái)提高強(qiáng)度從而減薄了鋼板厚度、減輕了鋼板的重量，達(dá)到整機(jī)減重的目的。形變熱處理可以分為低溫形變熱處、高溫形變熱處理、形變化學(xué)熱處理。對(duì)于某些中小型工件的余熱淬火，為了保證質(zhì)量長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，因操作過(guò)程或作業(yè)環(huán)境溫度等因素的影響，使某些中小型工件的余熱淬火時(shí)溫度出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，導(dǎo)致批量淬火質(zhì)量的不穩(wěn)定，為此有些企業(yè)在鍛造后面增加一道均熱工藝，如固定火車(chē)道軌上的彈條就是在中頻感應(yīng)加熱鍛造成形后增加了一臺(tái)中溫輸送帶式電阻爐，使彈條的淬火溫度能夠均勻一致，然后逐漸落入淬火冷卻介質(zhì)（KR6480）槽內(nèi)，并通過(guò)輸送帶逐漸提出液面，這樣處理出來(lái)的彈條質(zhì)量是均勻一致的，均熱保溫爐的溫度設(shè)定在終鍛溫度，起到了均勻化作用，從而確保了彈條的質(zhì)量，從成本上看不會(huì)增加許多電費(fèi)，因?yàn)閺棗l的終鍛溫度還是比較高的，在保溫階段所需要的電耗還是比較少的。但是對(duì)于有些產(chǎn)品為防止鍛造冷卻時(shí)的晶粒長(zhǎng)大，可以在精確控制終鍛溫度后，立即進(jìn)入比霧冷快、比油冷慢的專用淬火冷卻介質(zhì)（KR9988）中進(jìn)行余熱淬火，這樣可以得到理想的淬火組織，提高了鋼件的綜合力學(xué)性能，從而節(jié)約了大量的能耗。

3. 工藝材料

（1）鹽浴爐用的工藝材料（高、中、低溫用鹽） 因某些產(chǎn)品的工藝暫時(shí)還需要用鹽浴熱處理，如高速鋼做的長(zhǎng)拉刀、鉸刀、銑刀、麻花鉆頭等的淬火，它們?cè)诟邷貭t（1000～1350℃）中用氯化鋇鹽，低溫爐（180～600℃）用的亞硝酸鈉鹽，在可控氣氛爐中用的分級(jí)淬火中也用亞硝酸鈉鹽。為此對(duì)它們的殘?jiān)?、廢水都需要進(jìn)行無(wú)害化處理合格后才能排放。對(duì)于中溫鹽?。?00～900℃）推薦使用氯化鉀、氯化鈉、碳酸鈉的配方，不要再用氯化鋇鹽，因?yàn)殇^鹽的溶解和清洗都很困難，不能徹底清洗干凈且有毒，用鹽浴熱處理過(guò)的產(chǎn)品到機(jī)械加工乃至成品后，在使用過(guò)程中凡是機(jī)加工沒(méi)有進(jìn)行到的部位如中心孔及沉割槽等部位因清洗不徹底就會(huì)生銹，所以中溫鹽浴爐盡量不要使用氯化鋇鹽。高中溫鹽浴的脫氧劑分別推薦使用TiO2和SiO2的混合物或高溫脫氧劑對(duì)高溫鹽浴進(jìn)行脫氧，用603滲碳劑或?qū)Ｓ妹撗鮿?duì)中溫鹽進(jìn)行脫氧。硝鹽浴內(nèi)不能有油污或碳粒子進(jìn)入，否則會(huì)有發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于需要防氧化和防滲碳（碳氮共滲、滲氮、滲金屬等）的工件來(lái)說(shuō)，需要用環(huán)保型的防氧化和防滲涂料來(lái)保護(hù)，其剝落性能要好，并對(duì)淬火冷卻介質(zhì)沒(méi)有污染。

（2）可控氣氛及真空熱處理用的工藝材料 在眾多類(lèi)型的可控氣氛中推薦使用氮甲醇型的可控氣氛，它們的制氣過(guò)程簡(jiǎn)易，節(jié)能效果明顯。可控氣氛用的材料是純度為99.95%～99.999%的高純氮、純度為≥97%的甲醇、純度為≥95%的丙烷。液氨的純度要高，水分含量≤0.01%，除水后才能進(jìn)入爐內(nèi)進(jìn)行碳氮共滲或滲氮。真空爐用氮?dú)獾募兌取?9.99%，這個(gè)純度選用液氮制氣是最穩(wěn)定的，其操作也簡(jiǎn)單。

（3）清洗劑（水劑、溶劑、碳?xì)漕?lèi)型） 熱處理后的工件會(huì)沾有淬火冷卻介質(zhì)，必須用高效環(huán)保的清洗劑將其除去，清洗劑的種類(lèi)分為水劑型、溶劑型及碳?xì)淝逑磩┤箢?lèi)。水劑清洗劑的組分中不能含有磷和鈉離子，它們按照一定配比的濃度對(duì)工件進(jìn)行清洗，清洗能力強(qiáng)，泡沫低，具有一定的工序間的防銹能力。溶劑型和碳?xì)漕?lèi)清洗劑都是用原液在室溫下使用的，它們具備去脂能力更強(qiáng)、無(wú)殘留物、氣味小等特點(diǎn)，但是不能超過(guò)常溫（≤40℃），杜絕明火在操作處附近出現(xiàn)。

（4）防銹劑 （水基、溶基、油基型） 防銹劑是對(duì)熱處理工件進(jìn)行工序間或完工后的防銹，它們分別是按不同濃度配比的水基型和全部是溶液的溶基劑型和油基型三種類(lèi)型，其防銹期可以從幾天到幾年不等。如某些緊固件在熱處理生產(chǎn)線上進(jìn)行發(fā)黑后進(jìn)入含有防銹油的防銹槽內(nèi)浸泡一定時(shí)間即可達(dá)到較長(zhǎng)的防銹期。

4. 淬火冷卻介質(zhì)（水、水劑、油劑、鹽?。?/h2>

根據(jù)工件的技術(shù)要求，可以選用多種淬火冷卻介質(zhì)。如利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)一些大型工件進(jìn)行水-空或介質(zhì)-空的淬火，避免了水淬油冷的風(fēng)險(xiǎn)和污染環(huán)境。對(duì)于一些碳含量較低的緊固件（35K鋼）淬火可以選用環(huán)保型的復(fù)合鹽（KR7280）淬火；對(duì)于45鋼、40Cr、42CrMo等中高強(qiáng)度緊固件的淬火可以用水溶性淬火冷卻介質(zhì)或淬火油來(lái)進(jìn)行，水溶性淬火冷卻介質(zhì)以PAG型的使用得較多，如KR6180、KR6380、KR6480、KR6680等，它們分別可以對(duì)相關(guān)尺寸的中低碳合金鋼、碳素鋼、鋁合金的固溶處理或進(jìn)行整體感應(yīng)淬火，并具有一定防銹性能。

PVP類(lèi)介質(zhì)（KR9988）又可以對(duì)板簧、工模具鋼、馬氏體不銹鋼等進(jìn)行整體淬火。水溶性淬火介質(zhì)的使用達(dá)到了對(duì)環(huán)境友好的目的。為了解決中低合金鋼、滲碳用鋼、軸承鋼、高合金鋼等的淬火畸變需要幾種比水劑淬冷烈度緩和一些的油基淬火冷卻介質(zhì)來(lái)替代，對(duì)于常規(guī)軸承套圈和齒輪滲碳淬火可以分別配置專用淬火油( KR468G、KR468C……)，對(duì)于要求強(qiáng)韌性高的軸承套圈則采用鹽浴淬火冷卻介質(zhì)（KR1129，KR1139）來(lái)進(jìn)行馬氏體分級(jí)淬火，它們能顯著地減小復(fù)雜形狀零件的淬火畸變，淬火后工件易清洗，熱氧化安定性好，使用壽命長(zhǎng)且環(huán)保。對(duì)于高速鋼等高合金鋼材料做的工具、模具、刀具還可以用真空油進(jìn)行淬火( KR348……)，真空淬火油具有餾程短、飽和蒸氣壓極低、抗氧化能力強(qiáng)、不易揮發(fā)、易抽真空、光亮性好、以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

5. 熱處理設(shè)備及裝置

最近幾十年以來(lái)，通過(guò)設(shè)備制造業(yè)的努力，有相當(dāng)數(shù)量的熱處理設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了智能化水平，有些設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際的水平，但是還有一些設(shè)備處于一般水平，需要這些企業(yè)加快更新改造的力度，盡早實(shí)現(xiàn)熱處理設(shè)備的現(xiàn)代化，并達(dá)到環(huán)保節(jié)能智能化等功能。

如先進(jìn)熱處理設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)件的輕型化及機(jī)械制造精度的提高，電子元器件的穩(wěn)定性和控溫儀表的精密度得到保證，計(jì)算機(jī)控制的應(yīng)用，爐內(nèi)的耐熱鋼件的機(jī)加工精密度和材料的穩(wěn)定性，加熱元件的耐高溫性能優(yōu)育，爐膛采用輕質(zhì)耐火磚和保溫磚，爐壁采用環(huán)保節(jié)能型的高級(jí)硅酸鋁耐火纖維保溫材料，電熱絲棒的引出口的內(nèi)襯密封為專用硅酸鋁件，爐殼的焊接采用全密封結(jié)構(gòu)，焊接完工后要求做耐壓試驗(yàn)，爐門(mén)的密封機(jī)構(gòu)緊湊安全可靠，爐溫采用雙熱電偶測(cè)量，空爐升溫及單位產(chǎn)品的能耗達(dá)到或高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)溫儀表、控溫儀表精密度的提高和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，提高了設(shè)備的可靠性等。

為此制造出來(lái)的可控氣氛連續(xù)爐（輸送帶式網(wǎng)帶爐、鑄鏈爐、推盤(pán)爐、輥底爐……），間歇式電阻爐（密封箱式多用爐、底裝料立式多用爐、井式預(yù)抽真空爐、井式氣體滲碳用、箱式爐、臺(tái)車(chē)爐、鐘罩爐……），各種類(lèi)型真空式電阻爐及各種規(guī)格感應(yīng)加熱設(shè)備等可以滿足熱處理工件的技術(shù)要求，從而提高工件的力學(xué)性能。熱處理的輔助設(shè)備（淬火油槽）采用風(fēng)冷裝置，節(jié)約了能源的消耗和確保淬火槽內(nèi)不會(huì)有水進(jìn)入等。

[1] 綠色熱處理技術(shù)要求及評(píng)價(jià)GB∕T×××××—××××（待批）.

[2] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì).熱處理手冊(cè)[M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：796.

[3] 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部.HB/T 5-2014 航空工業(yè)工廠照度標(biāo)準(zhǔn)[S]. 中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所，2014.

[4] JB/T 34-1999 機(jī)械工廠熱處理車(chē)間設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] 鄒磊，侯奎，孫清汝，王錫樵.第十二屆中國(guó)熱處理活動(dòng)周論文集[C].中國(guó)熱處理學(xué)會(huì)，2017：321-324.

[6] 可控氣氛熱處理技術(shù)要求GB／T×××××—××××(待批).

[7] 侯奎，鄒磊，王錫樵.沖壓滾針軸承的熱處理新技術(shù)[J].熱處理，2016（3）：49-51.

[8]王錫樵，蔡學(xué)科，陳文茂.第六屆全國(guó)熱處理大會(huì)論文集[C].中國(guó)熱處理學(xué)會(huì)，1995：412.

[9] 王錫樵.GCr15紡機(jī)錠桿的相變超塑變處理[J].金屬加工（熱加工），2012（S2）：175-177.

[10]孫清汝，侯奎，鄒磊，王錫樵.GCr15軸承鋼錠桿感應(yīng)穿透加熱和自動(dòng)矯直[J].熱處理， 2016（1）：20-24.

[11]陳永勇.第二屆中國(guó)熱處理活動(dòng)周論文集[C].中國(guó)熱處理學(xué)會(huì)，2004：151-156.

[12]胡長(zhǎng)貴.精密軸承的的真空淬火[J].金屬加工（熱加工），2012（23）：46.

[13]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì).熱處理手冊(cè)[M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：437.