2017年《热处理设备及参量控制》复习题新14级
发布时间：2023-11-27 作者: 可控气氛多用炉生产线（XKD产品）
2、荷重软化开始点：在很多压力条件下以一定的升温速度加热，测出样品开始变形的温度
1．常用耐火材料有粘土砖、高铝砖、抗渗碳砖、耐火混凝土制品、各种耐火纤维它们的最高使用温度分别为1400℃、1800℃、 1350℃、 1100℃-1800℃、 2000℃。2．荷重软化开始点是指在很多压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为 0.6％的温度。
3．常用隔热材料有硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉、高温超轻质珍珠岩，其中最低使用温度及材料是 500℃、石棉。
3、耐火材料中 Al2O3含量越高，其使用温度也越高（√），其颜色也越白（√）。
4、工程上把导热系数小于0.23 W/(m·℃)的材料称为隔热材料（√），其热导率低，热阻大，削弱传热（√）。主要是气孔率高、比重轻，发挥了空气是不良导体的作用（√），其使用温度高于耐火材料（×）。
5、温度与材料对热导率的影响不大，热导率与温度的变化呈线、硅酸铝纤维粘、石棉、超轻质耐火砖是常用保温材料。（×）
热处理炉用金属材料分炉外金属材料好炉内金属材料，炉壳、炉子支架不受高温作用采用普通金属材料，炉内构件都在高温下工作，承受一定的载荷并受高温介质的非物理性腐蚀，这些构件常用耐热金属材料制造
测定一定尺寸的三角形锥体，规定加热条件下加热，直到试锥顶部因受到温度计本身重量影响而弯倒刚接触底平面的温度
3、传导传热：温度不同的接触的物体间或一物体各部分之间依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象
4、辐射传热：是依靠电磁波辐射实现热冷物体间热量传递的过程，是一种非接触式传热，在线时，能将辐射全部吸收的物体
6、温度梯度：物体（或体系内）相邻两等温面间的温度差与两等温面法线方向距离的比值的极限称为温度梯度
1、电阻丝对炉墙的传热是 b，炉墙对车间的传热是b，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了e，通过炉墙的传热是 a ，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是h、热阻较大的是k。
e.辐射+传导+对流 g.传导+对流 h.电阻丝对炉墙的传热 i.炉墙对车间的传热 k.通过炉墙的传热
3、增强传热（含炉温均匀性）有 a、s、d、g、h、k、n、o ，削弱传热有 d、e、f、i、j、l、m、p 。
或CO2红外涂料） j.降低黑度 m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热）比工件表面氧化k.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴。
1、传热量与温差成正比（√）、与传热面积无关（×）、与传热时间无关（×）、与传热系数成正比（√）。
3、普朗克定律是黑体单色单一波长的辐射力（√），工程计算时计算的是黑体的全辐射力，而不是黑体的单色辐射力（√）。
4、两物体之间加一隔板能够大大减少对流传热（×），两物体之间加一隔板能够大大减少辐射传热（√），隔板的黑度越小，传热量越少（√）。
8、角度系数?的大小取决于系统中两个换热表面的形状、大小、位置和距离。（）
答：三种传热均与温差、传热面积、传热系数、传热时间成正比。不同的材料的传热系数差别很大，对流传热还与流体的流速、温度、黏度有关，辐射传热还与材料的黑度、角度系数、表面粗糙程度有关
3、有一双层炉墙，第一层是重质耐火粘土砖厚113mm，第二层为硅藻土砖厚230mm，炉墙内表面温度为950℃，炉墙平均散热面积为2m2，试求通过炉墙的散热损失。
答：根据我们国家部颁标准，当环境和温度为20℃时、工作时候的温度为700～1000℃的电炉，炉壳温升为≤50℃。预先假设炉墙外表面温度为50℃，则
为计算各层炉衬材料的导热系数，还需假设t2 = 900℃。则轻质耐火粘土砖的导热系数λ1为：λ
5、根据被加热工件黑度的不同，比较普通加热炉与真空炉对工件的加热速度（即炉膛对工件的辐射热交换量）？
6、说明影响对流换热系数的因素，比较铅浴、盐浴、空气的加热速度以及盐浴、水、空气的冷却速度，为什么？
答：因素：1、流体流动的动力2、流体的流动状态3、流体的物理性质4、换热面的几何因素
铅、盐、水、空气的密度有较大差异，密度大者的加热速度以及冷却速度均大于密度小者。
自然对流：由于流体内部存在温度差，造成流体各部分密度不同而引起的流动。在这种状态下的换热称为自然对流换热。
强制对流：流体受外界的力的作用（泵或风机）发生的流动。其流速和分子质点运动的剧烈程度都远大于自然对流。在这种状态下的换热称强制对流换热。
自然对流换热的换热系数值较小，其换热系数的计算和分析主要是根据流体和壁面之间的温度差Δt。
强迫对流换热的换热系数值大于自然对流，其换热系数的计算和分析主要是根据流体的流速V。
（1）提高炉温T1。在生产上，采用热装炉，进行高温快速加热、提高预热区的温度等措施。
（2）增大F1/F2。 F1/F2=ω（称为炉围开展度，它是炉衬内表面与工件受热面积之比），增大ω
（5）增大工件的有效加热面积F2φ21。在工件一定的情况下，工件的有效加热面积的大小，决定于工件在炉内放置情况。
3、热平衡计算法：根据炉子输入总功率（收入项）应等于各项能量消耗（支出项）总和原则确定炉子功率方法。
4、砌体蓄热量：体蓄热量是指炉子从室温加热至工作时候的温度并且达到稳定状态时炉衬本身所吸收的热量。
7、炉膛有效尺寸：指装载工件的炉底板宽度B效和长度L效以及堆放工件的有效高度H效。
1、热平衡计算法中热量支出项目有加热工件的有效热、炉衬散失的热、炉墙积蓄的热量、通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量、炉门和缝隙辐射出的热量、炉内工夹具、支架等所消耗的热量、加热可控气氛所需的热量、其它热损失。
连续加热炉不考虑哪项热量支出炉墙积蓄的热量，炉子热效率表达公式为η=Φ效/Φ总。
2、金属电热元件加热的高温电阻炉的最高工作时候的温度一般是 1200℃，非金属电热元件加热的高温电阻炉的最高工作时候的温度是 1350℃。
1、电热元件数目及元件电阻值相同，相电压相同时，?接法的功率是Y接法的 a 。
2、电阻炉低、中、高温度的划分是 c 、 b 、 a ，对应炉型号表示方式为 g 、 h 、 i 。
i.W允高 J.W允低 k.工作时候的温度高 l.工作时候的温度低 m.电热元件长方便布置 n,电热元件短便于布置
5、（第二章PPT119）没有风扇的中温、高温电阻炉内，炉膛传热以 c 换热为主。
10 、（第二章ppt53）对于架空的箱式电阻炉，对流换热系数最大的是 b 。
1、电阻炉主要缺点是高温性较差，大功率受到供电的限制（是）；热效率低、控温精度低也是其缺点（非）；但其结构相对比较简单紧凑、便于采用可控气氛、自动化、生产效率和生产质量高，劳动条件好，对环境污染较小（是）。
2、低温井式电阻炉炉顶安装有电风扇（是），而中温井式电阻炉炉顶一般不安装电风扇（是）。一般箱式电阻炉顶部安装电风扇（非），大型或较大型箱式电阻炉炉顶安装电风扇（是）。
3、电热元件表面温度越高，W允越高（非）；炉侧比炉底W允高（是）；加装风扇W允高（是）；维修困难的位置（炉底、炉罐）W允越高（非）；带状电热元件的散热条件好于螺旋形线状电热元件（是）。
4、与三角形接法相比，当功率、电热元件材料相同时，星形接法电阻丝直径大寿命长、长度短易于安装和布置（是），电热元件用量（质量）也少（非），实际应用中多使用星形接法（是）。
5、铁铬铝系材料的主要缺点是塑性较差，且高温加热后晶粒粗大、性脆、维修困难。但是其电阻系数大，电阻温度系数小，使用温度高，镍铬合金用量少价格实惠公道（是）。
6、镍铬系合金塑性、韧性好，拥有非常良好的加工性能，维修方便，高温结构强度高，电热元件易于保持要求的形状和尺寸，易于安装和维修，适用于安装和维修电热元件困难的电阻炉中（是）。
7、用圆形炉膛比箱式炉膛的炉外壁表面积、散热量、温度及能耗均降低（是），但圆形炉膛对工件均匀传热效果不如箱式炉膛（非）。
9、电阻炉安装功率要先计算总的热支出 Q 总然后计算 P 安 =Q 总 /3600。（非）
答：W允的确定与元件的材料、工作时候的温度、散热条件等因数有关。如0Cr25Al5 比CR20Ni80高，为防止电热元件烧坏，电热元件表面温度越高，W允不能高了。散热条件好，不易烧坏电热元件，故W允可以取高些。
答：主要靠对流换热。为提高炉温均匀性，常在炉顶或后端安装风扇装置以强迫炉气循环。
3、根据热平衡计算法，说明怎么样提高电阻炉的热效率？试提出改造、维修、提高电阻炉性能的措施。
答：1. 减少炉衬散失的热，使用低导热系数的筑炉材料。2.减少炉墙积蓄的热量，一是使用低导热系数的筑炉材料，二是采用连续式作业。3.减少炉内工夹具、支架等所消耗的热量，使用耐热钢材料制作工装夹具及支架。4. 减少通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量、炉门和缝隙辐射出的热量，增加炉体及炉门的密封性。
使用耐火纤维替代耐火砖，使用耐火纤维贴在炉墙内侧或炉墙外侧，增加炉体及炉门的密封性，尽量使用电风扇，使用带状电热元件等。
答：（1）工艺技术方面的要求；（2）工件的特点；（3）生产量的大小；（4）经济效益；（5）劳动条件
答：中、高温井式电阻炉采取分段控制功率，在炉口区段增加功率，以尽可能提高炉温均匀性。
答：（1)拥有非常良好的耐热性及高温强度；(2)具有较大的电阻率;(3)具有较小的电阻温度系数；(4)具有较小的膨胀系数；(5)拥有非常良好的加工性能；(6)拥有非常良好的抗蚀性；(7)成本要低。
答：电热元件焊接性一般都比较差，因此应选择适当的焊接方法。镍铬元件焊接性较好，可采用电弧焊或气焊。铁铬铝元件一般质量发展要求的可用电弧焊，质量发展要求较高时应采用氩弧焊，元件各部分之间采用搭焊，元件与引出棒采用钻孔焊或铣槽焊。
答：热平衡计算法基础原理：根据炉子输入总功率（收入项）应等于各项能量消耗（支出项）总和原则确定炉子功率方法。
热处理电阻炉的主要能量支出项有加热工件的有效热、炉衬散失的热、炉墙积蓄的热量、通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量、炉门和缝隙辐射出的热量、炉内工夹具、支架等所消耗的热量、加热可控气氛所需的热量、其它热损失。
答：为减少炉衬的散热损失，尽可能选用体积密度小、热导率低的材料。厚度应保温炉壳外表面温升不大于60℃。最高使用温度应应高于耐火层与保温层交界面的温度。
答：结构（炉门；热点偶；炉壳；炉衬；罩壳；加热元件；炉底板；炉门升降机构) 应用：退火、正火、淬火、回火或固体渗碳等
炉衬常用材料：保温层（珍珠岩保温砖并填以蛭石粉、膨胀珍珠岩等）耐火层（轻质耐火粘土砖）
答：减少炉墙积蓄的热量，一是使用低导热系数的筑炉材料，二是采用连续式作业；增大炉子安装功率。
14、（第二章ppt）默写出公式：（1）炉衬热流密度公式：单层、两层、三层；（2）（64）计算辐射换热量公式
2F E Q Q Q F F F ===表面射出去的总能量从表面上的能量表面射到从? 方法：1）任何平面和凸面自身辐射出去的射线，不能落入自身。故对自身的角度系数
16、（第二章ppt22）当设计出的电热元件长度过大，不便在炉内安装，应采用什么措施减小电热元件的长度？当电热元件的直径太小，应采用哪些方法来增大其直径？为减少电热元件材料的用量可采用那些措施？
答：当电热元件长度过大时，可采取下列措施：用较低的端电压；减少根数；用更耐热的元件材料；用电阻率大的元件材料。
当阻丝直径太细时，可采用下列措施：减少根数；降低端电压；适当降低元件的单位表面功率；用电阻率大的电热元件材料。
为减少元件材料的用料量，可采用下列措施：用较高的端电压；增加根数；用更耐热的元件材料；用电阻率小的元件材料。
（1）采用SiC棒作电热元件，需降压和调压供电，适应电热元件使用中不断老化。
（2）吸热型可控气氛炉常需降压供电。此气氛下，炉壁会沉积碳黑，电压较高时，靠近壁面的电热元件易透过碳黑沉积层发生短路。
（4）真空炉内采用电阻较小的碳质电热元件，且为防止发生真空放电，采用低压（小于100V）。
（5）为保证人生安全，某些炉子，如电极盐浴炉，亦应低压供电，一般低于36V。
（1）利用变阻器调节；（2）利用变压器调节；（3)利用按线、举例说明电阻炉的功率分配原则。
答：为保证炉内温度均匀、实现热处理工艺的准确性和提高炉膛的利用率和安装方便、常对炉子各部分输入不同的功率，按工艺技术要求分区布置电热元件，分区控温。
例：较大的箱式炉，炉门口端约1/4-~1/3的部位应适当加大功率，其功率比平均功率增加15%~25%。或在炉门上另装一组电热元件。
答：(1)保证元件固定可靠，不下垂，不倒伏；(2)保证炉膛温度分布均匀；(3)保证电热元件有良好的传热条件，尽可能减少元件之间及其炉壁、支撑砖之间的辐射遮蔽，以防止元件过热损坏；(4)满足炉壁表面功率负荷的要求；(5)可控气氛炉中要注意防止炉气对元件的侵蚀;(6)便于电热元件的维修和更换。
1、浴炉对环境污染的形式有盐蒸气，残盐，残盐对工件表面有腐蚀作用，特别是硝盐，需对残盐进行清理。
2、浴炉中加热速度最快的是铅浴炉、其次是盐浴炉或碱浴炉、最慢的是油浴炉，原因是主要是在对流传热和传导传热时，传热介质的密度越大传热量也越大。
1、电极盐浴炉的发热体是 f,h ，常用电极材料是 e,g ；外热式浴炉的发热体是 b,c ，电发热体材料是b,e 。
2、侧埋式电极盐浴炉的电极间距为炉膛尺寸的 c ；炉膛宽度受限最大的是 h ，其次是 g 。
4、高温浴炉用盐主要是 b ，中温浴炉用盐主要是 c ，低温浴炉用盐主要是 a ，三硝、二硝、NaCl、BaCl2、NaOH使用温度（℃）范围分别是 e 、 d 、 g 、 f 、 h 。
1、电极盐浴炉热容量大以及电磁搅拌作用，可使温度的波动小，容易实现恒温加热（是）。
2、盐浴炉主要是作为加热设备，也可作为等温淬火的冷却设备（是），但不能用于分级淬火（非）。盐浴炉既适合小工件的等温退火、球化退火或索氏体处理（是），也适合大工件的等温退火、球化退火或索氏体处理（非）。电极盐浴炉高温性好（是），但高温以加热小工件为主（是）、不能加热大工件（是）。管状加热器浴炉高温性好（非），可用于较大工件的回火加热（是）或等温淬火或分级淬火冷却（是）。
3、插入式电极盐浴炉结构相对比较简单，砌筑方便，电极容易更换，电极间距可随意调节（是）；其主要缺点是炉膛利用率低，且增加了热损失（是）；坩埚内熔盐温度均匀性优于埋入式电极盐浴炉（非）；电极易出现缩颈现象，使寿命降低（是）。
5、电极盐浴炉，炉膛有效空间的大小和利用率是，顶埋式＞侧埋式＞插入式（是）。
6、插入式电极盐浴炉所配变压器能直接用于埋入式电极盐浴炉（非）；插入式电极盐浴炉所配变压器经改接降低电压后可用于埋入式电极盐浴炉（是）。
7、浴剂选用恰当，可避免熔点过低而使浴剂的蒸发量过大，并减少热损失（是），同时必须要格外注意浴剂的毒性作用（是）。
1、热处理浴炉的浴剂有哪几种？最常用的浴剂是哪一种？为什么？应用场景范围更广的是电极盐浴炉还是管状
答：答：铅浴、碱浴、盐浴、油浴，最常用的是盐浴，高、中、低温性均好。电极盐浴炉高温性好，电阻加热浴炉主要是低温性好。
2、从加热介质、发热体、加热方式、性能（炉温高低、加热速度、温度均匀性等）与应用（适用工艺、工
件大小等）方面，比较电极盐浴炉、电阻加热浴炉、箱式电阻炉、井式电阻炉突出的优缺点。
答：电极盐浴炉高中低温性均好、加热速度快、炉温均匀性较好、工件氧化脱碳少、除能进行多种加热工艺外还可进行冷却工艺，高温炉只能处理小型工件。
答：节能措施（1）在盐浴面上盖上隔热材料，如石墨、木炭等来减少盐浴面的辐射热损失。（2）给炉子加盖，也可以大大降低炉子盐浴面的散热损失。（3）合理设计炉子的结构，在满足规定的要求的前提下最好能够降低电极尺寸，从而能够减少由点击散热带来的热量损失。（4）科学组织管理，操作方法得当。避免炉子间歇、停炉期间保温不合理或装料不当等带俩的热损失。（5）其他热损失，如变压器发热，电极接头氧化和松动发热，所用盐熔点过低、蒸发量过大以及工件加热时间过长等，都会增大炉子的热损失。因此操作中注意加强管理，尽可能减少这类热量损失。
答：由于固态盐不导电，电极盐浴炉不能利用工作电极直接启动，启动时必须用启动电阻，将熔盐加热到熔融状态，盐浴炉才能工作，缩短启动时间。
答：原理炉内单独设有真空罐，所有的加热元件、耐火材料等安放在真空罐处，被处理的工件放在真空罐内，将真空罐抽成真空后加热处理。
缺点：（1）加热速度慢；（2）受炉罐材料的限制，炉子最高使用温度不超过1100℃；（3）炉子容积不可过大；（4）炉罐由高温合金或耐热合金制成，价格高，加工困难；（5）炉罐的常规使用的寿命短；（6）炉罐有一部分暴露在大气中，热损失较大。
（2）按加热方式分：外热式和内热式。一般为内热式电极浴炉、内热式管状电热元件浴炉和外热式坩埚浴炉三种。
（2）缺点：热效率低（电极占据液面较大位置，耗电量大）；电极寿命短(电极自上方插人，与盐面交界处易氧化，电极损耗大)；炉温均匀性比较差(电极在一侧，远离电极侧温度低，，会出现“炉底斜坡”现象)；操作困难(工件易接触电极，而产生过热或过烧)。
（1）优点：炉膛利用率高(电极不占据液面位置)；电极寿命长;炉温较均匀; 操作便捷(工件接触电极可能性减小，废品率低)。
答：电极盐浴炉按炉温可分为：低温炉(＜650℃)、中温炉(650℃－1000 ℃)、高温炉(1000－1300℃) 按电极布置方式的不同，电极浴炉分为插入式和埋入式两种。
答：在交变电流的作用下，电极间的熔盐的质点始终受到一向下的电磁作用力，迫使熔盐向下运动，盐面的熔盐必然随之补充，整个盐浴形成对流循环，使介质温度均匀。
11、试说明插入式电极盐浴炉和埋入式电极盐浴炉的电极形状和炉内布置方式。
对置式：电极分离布置在坩埚对侧面，电极制成板状镶在侧壁内，一个侧面与盐浴接触。
答：插入式电极浴炉常可采用改变电极间距的办法来调节炉子功率，因此，常不对其进行精确计算，通常能采用经验方法或直接由表选取。根据电极截面积来确定电极尺寸(圆直径或矩形边长)。电极长度根据浴槽深度确定，一般使其距底为80～l00mm，是为便于捞渣，并防止炉渣沉淀而短路。
埋入式电极参数确定：电极固定在坩埚内，在使用中，功率不可通过间距改变做调整。因此应较准确的确定电极尺寸，常用的方法有理论计算法、模拟试验法、直接仿效法和经验数据计算法。
1、碳势：指在一定温度下气氛与钢（奥氏体）中的含碳量达到平衡时，钢的含碳量。
2、氧势：氧势是指在一定温度下，金属的氧化和氧化物的分解处于平衡状态时气氛中氧的分压或氧化物的分解压。
3、露点：气体中水蒸气开始凝结成水雾的温度，即在很多压力下气体中水蒸气达到饱和状态下的温度。
4、氧探头：氧探头是根据氧浓度差电池的原理制成的，可用来测定炉气的氧势。（P97）
5、内热式真空热处理炉：内热式真空热处理炉是将整个加热装置（加热元件、耐火材料）及热处理的工件均放在真空容器内，而不用炉罐的炉子。(冷壁炉)
6 、吸热式可控气氛：吸热式气氛是目前使用最多、最广泛的一种可控气氛，成分可严控且稳定，能够适用于渗碳，中碳钢的光亮退火、正火以及洁净淬火等。
7、放热式可控气氛：放热式气氛是原料气与较多的空气(n=0.5 ~0 . 95)的不完全燃烧产物，所产生的热量足以维持反应进行。
8、空气过剩系数：把实际空气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数α。
1、可控气氛种类主要有放热式气氛、吸热式气氛、滴注式气氛、氨分解气氛、氨燃烧气氛、氮基气氛。
2、H2虽然有脱碳作用，但在高温时脱碳作用并不强烈；当其含量较多时，还能抑制炭黑的产生，又可保护钢表面不被氧化。
2、利用分子筛除去 a 可控气氛中的 g,h 所得到的气氛为净化放热式气氛。
3、气氛露点越低，其碳势 b ；气氛中CO2越多，其碳势 a ；气氛中O2越多，其氧势（mV） b 、碳势 a 。
4、LiCl露点仪精度可达±1℃，结构相对比较简单，但露点仪对管路要求严格，不得含有水分和测量含有 c 的碳氮共渗气氛。
1、空气的供给量较充足，原料气在炉罐内进行较完全燃烧制得的可控气氛为放热型气氛（是）；淡型放热型气氛中CO及H2含量较少，不易爆炸（是）；同样，浓型放热型气氛不易爆炸（非）。
2、空气的供给量不足，原料气在炉罐内进行不完全燃烧制得的可控气氛为吸热型气氛（是）；该气氛在700～400℃范围内会发生析出炭黑反应，不能用于光亮回火（是），能用于低温下的光亮退火（非）；因CO及H2含量较多，吸热型气氛有爆炸性（是）；吸热型气氛具有脱碳性（非）。
3、吸热型、放热型可控气氛，由于有较多的空气作为原料供给，所以产气量较大（是）；而滴注式可控气氛无额外空气供给，所以产气量小（是），适合小批量生产（是），但其设备简单、投资少、原料更换方便（是），热处理质量比吸热型可控气氛好（非）。
4、氨分解气氛主要成分是N2（非），适用在所有金属的保护加热，特别适合于高铬钢的保护加热（是）。
6、只要炉气中有氧化性气氛，必然造成工件的氧化（非），氨分解气氛加些水蒸气可进行硅钢带的脱碳退火（是）。
答：调节保护气氛中氧化性气体与还原性气体的比例、脱碳性气体与渗碳性气体的比例，即CO2/CO、H2O/H2、CH4/H2的相对含量，使反应处于平衡状态，钢的氧化速度与还原速度相等，钢的脱碳速度与渗碳速度相等，这样就能实现无氧化与无脱碳加热。
答：常用的分子筛是一种硅酸盐，内部形成许多微孔，这些微孔具有物理吸附和化学吸附的作用，比微孔小的分子如CO 2和H 2O 易被微孔吸附。气体分子在低温高压时易被吸附；而在高温、低压时则被解吸，因此可用加热和真空方法使分子筛再生。
答：（1）氮基气氛是一种以氮为基本成分，添加适量的还原剂或渗碳剂的混合气体。这类气氛可用于中、高碳钢的退火、正火和淬火保护加热。
（2）氮－甲醇（N 2－CH 3OH ）混合气，甲醇裂化气碳势可在较大的范围变化，这种气氛的应用较广泛，既可用于各种碳钢及低合金结构钢的可控气氛热处理，又可作为渗碳的载体气。为了更好的提高其碳势可在强渗期采用几乎100%的甲醇、或加入少量的液化石油气（丙烷、丁烷）、天然气、丙酮或异丙醇等，丙烷加入量约占载体气的1%~5%。
答：氧探头、C0或CO 2红外测量仪、露点仪、电阻碳势测量仪，效果排列是氧探头、C0或CO 2红外测量仪、电阻碳势测量仪、露点仪。
答：气体原料主要有工业煤气，天然气、液化石油气、氨气、氮气等，它们各自适于制备不一样的可控气氛。
答：吸热性气氛的主要成分是CO.H2和N2，并含有少量的CO2.H2O和CH4.该气氛也能够最终靠改变混合气的比例来调整气氛中各组分的相对含量，从而调整气氛的性能。
从放热式气氛的成分来看，气氛中含有较多的CO2，使得气氛呈脱碳性，而吸热式气氛气氛可以用
答： (1)实现无氧化无脱碳加热，因而提高钢件的表面上的质量及机械性能，减少零件的加工余量和钢材的烧损量，因此能节省工时及能耗，节约金属材料。
(2)实现可控渗碳、碳氮共渗，可以精确地控制零件表面的含碳量、碳浓度梯度和渗碳层厚度，因而提高了渗碳零件的机械性能，稳定渗碳工艺和质量。
(3)实现特殊的热处理工艺，如硅钢片的脱碳退火，轧制钢材的复碳退火、低碳钢板冲压件的穿透渗碳等。
答:氧探头是根据氧浓度差电池的原理制成的，可用来测定炉气的氧势。其内部的氧空位结构在600℃以上高温区具有传导氧离子的特性。在氧化锆电解质管的内外侧装有铂电极，当氧化锆管两侧的氧浓度不同时，高浓度的氧分子可以夺取铂电极上的自由电子形成氧，并通过“氧空穴”到达低浓度侧，再经铂电极将多余电子释放出去，这样就在氧化锆管内形成氧离子流，在氧化锆管两侧产生氧浓度差电势。
12、吸热式气氛与放热式气氛的组成有何不同？哪种气氛渗碳性更强？为什么？
答:吸热性气氛的主要成分是CO.H2和N2，并含有少量的CO2.H2O和CH4.从放热式气氛的成分来看，气氛中含有较多的CO2，使得气氛呈脱碳性，而吸热式气氛气氛可拿来做渗碳的渗碳剂和载体剂，所以吸热性气氛的渗碳能力比放热性气氛强。
答：放热式气氛发生装置的主要由四部分所组成:混合系统,燃烧系统,净化系统,安全系统;此外，还有各种控制阀，压力、流量等测量仪表.
放热式气氛发生装置结构相对比较简单，不用外部能源，制备方便，产气量大，原料气消耗量少，所以它的生产所带来的成本较低。从气体成分来看，放热式气氛含有较多的CO2，它是一种脱碳性较强的气氛，所以只能用做少或无氧化加热的气氛。
答：（1）炉衬所用材料要能抵抗气氛的侵蚀（2）选择金属元件应根据炉子采用的控制气氛类型选择能够抵抗气氛侵蚀的材料（3）炉子要求严格密封（4）强制炉气循环运动（5）要有防爆装置和安全保护装置18、吸热式气氛制备装置包含哪几个组成部分？试说明产气过程。
答：吸热式气氛装置：①气体管路和混合系统：减压阀，零压阀，压力继电器，过滤器，流量计，混合器②动力系统：罗茨泵，叶片泵③反应系统：反应罐，
1、内热式真空热处理炉:内热式真空热处理炉是将整个加热装置（加热元件、耐火材料）及热处理的工件均放在真空容器内，而不用炉罐的炉子。(冷壁炉)
2、外热式真空热处理炉：指有真空罐的炉子，加热元件、耐火材料等在罐外，被处理的工件放在罐内，同时将罐抽成线、真空炉：真空环境中加热的设备。
4、极限真空度：真空炉（空炉）所能达到的最高线、工作真空度：真空炉在工作时需要保持的真空度。
1、真空热处理炉根据加热方式的不同，分外热式和内热式两大类，性能优良的是内热式。
2、外热式真空炉结构相对比较简单，易达到较高真空。缺点是工件是间接加热，因此加热速度慢、热效率低，炉罐易变形、寿命短，不适合处理大尺寸的工件，生产批量较内热式真空炉不宜高温度加热。
3、真空炉隔热屏有全金属隔热屏、夹层式隔热屏、石墨毡隔热屏、混合毡隔热屏有四种形式。
1、真空有脱脂、脱气、使工件表面氧化物分解和还原作用，所以真空处理后可保持工件表面光亮和原有的金属光泽，可以不再加工而直接用（是）。
2、外热式真空热处理炉可获得高的真空度，但考虑炉罐的变形及焊缝的开裂和漏气，炉罐内真空度不宜过高（是），炉温高（非）、可加热大型工件（非），内热式真空炉炉温高（是）、可加热大型工件（是）。
答：外热式真空炉有密封炉胆，结构似井式气体渗碳炉，加热为外热式。受炉胆影响，工作时候的温度不宜高，但真空度可高些，不宜处理大型工件，冷却性能低于内热式真空炉，非最高性能要求可选此炉；内热式真空炉无密封炉胆，外壳是内通冷却水圆形，加热为内热式，耐火及绝热材料是多层隔板。可进行高温加热，可处理大型中型工件，性能优于外热式线、与普通电阻炉比较，说明内热式真空热处理炉加热元件材料特点及应用情况。
答：真空炉电热元件多选用石墨布、石墨带、石墨棒。当炉温不超过1200℃，线Pa 的炉子，无特别的条件，可采用镍铬合金或铁铬铝合金作电热元件。当工件表面不允许增碳（如某些航空零件）时，应选用钼丝或钨丝作为电热元件。
答:优点：①具有防止氧化作用：钢在含有氧、水蒸气和二氧化碳的气氛中加热到一定温度时会产生氧化和脱碳，但真空加热时氧的分压低于氧化物的分解压时，反应向左进行，因此真空加热不但可以防止氧化，而且使钢表面已有的氧化物还原。②具有真空脱气作用：工件在真空条件下加热，其工件内外有很大的压力差，材料吸收的气体将从材料内部向表面移动并被释放。以此来降低了钢材的脆性，使性能得到非常明显提高③具有净化表面作用（脱脂的作用)：工件在真空条件下加热，工件表面的油污等将发生分解。分解的产物如：氧、氢、水蒸气、二氧化碳等有害于人体健康的物质将被从炉内排出，从而净化了工件表面。
缺点：真空下元素的蒸发：材料中的合金元素如Zn、Mg、Mn、Al、Cr等的蒸汽压较高，工件在真空条件下加热，有发生蒸发的可能，从而使工件表面合金元素含量降低，引起合金组织发生明显的变化，使机械性能有所变化。而且，随温度、真空度的升高，合金元素的蒸发作用越发明显，这是非常不利的。
答：工作原理:炉内单独设有真空罐，所有的加热元件、耐火材料等安放在真空罐外，被处理的工件放在真空罐内，将真空罐抽成真空后加热处理。
优点：（1）结构相对比较简单；（2）气源少，容易获得线）不存在线）工件与炉衬不接触，不会发生化学反应；（5）炉子机械动作少，简单易操作，维修方便；
缺点：（1）加热速度慢；（2）受炉罐材料的限制，炉子最高使用温度不超过1100℃；（3）炉子容积不可过大；（4）炉罐由高温合金或耐热合金制成，价格高，加工困难；（5）炉罐的常规使用的寿命短；（6）炉罐有一部分暴露在大气中，热损失较大。
答：真空热处理炉通常由炉壳、隔热屏、电热元件、炉床、气或油冷装置、观察窗等组成。
按结构分类有四种类型：全金属隔热屏、夹层式隔热屏、石墨毡隔热屏和混合毡隔热屏。
答：电热元件功率的确定，主要有热平衡法和经验计算法两种。其中热平衡计算法与电阻炉的功率计算方式相似。经验计算法保括：
根据隔热屏内表面单位面积上允许布置的功率即表面负荷来确定功率。炉温越高，炉子隔热屏的表面积越大，需要布置的功率越大，反之越小。
答：优点：（1）可制造大型高温炉，炉温不受耐热炉罐限制；(2)加热速度快；（3）炉温均匀性好，工件加热均匀，变形小。缺点：（1）结构较为复杂；(2)抽真空比外热式的炉子困难；（3）炉子结构较为复杂，制造成本高；（4）易产生辉光放电，采用低电压大电流供电，需配套系统。
1、导磁体:因中、高频电流的圆环效应，电流集中在感应器内侧，当加热圆筒形零件的内表面时，磁力线
集中在感应器内侧，降低了感应器的效率，为提高热效率，在感应器上设置导磁体。常用导磁体：矽钢片、铁氧体、非晶导磁体等。
2、集肤效应:当交流电流通过导体时，在导体表面电流最大．越向内部电流密度越小的现象称为集肤效应。
3、邻近效应:两个通过交流电流的导体彼此相距很近时，则每个导体内的电流将重新分布。电流瞬时方
向相反时，则最大电流密度就出现在两导体相邻的一面；当导体内电流的瞬时方向相同，则最大电流密度将出现在两导体相背的一面。这种电流向一侧集中的现象叫邻近效应。
6、圆环效应:当交变电流通过环形导体时，电流仅仅集中在圆环的内侧，此现状叫圆环效应。
1、高频感应加热装置常用频率为 d ，装置种类有 f、h ；中频感应加热装置常用频率为 b ，
h.晶体管式(不确定)2、零件表面过热度由大到小是 a ，原因是 f 。
不是传导加热d.火焰加热是传导加热，比透热式加热的速度慢易过热 e.透热式加热速度快不易过热 f.
(PPT和书上都没找到)3、感应连续加热比功率同时加热比功率，连续感应加热淬火常用于。
1、冷态感应电流透入深度远低于热态感应电流透入深度（），故感应加热不宜回火（）。高频率感应电流透入深度大于低频率（否），宜进行深层加热（否），低频率深层透热式加热过热倾向小（）、淬火质量好（）。
2、减小感应器高度可增大比功率，缩短加热时间（），真实的操作多选择低频率、大比功率进行生产（）。
3、铸铁件，原始组织有大块铁素体或带状组织，形状复杂的花键槽油孔等零件，宜采用较小的比功率（是）。
4、晶闸管中频装置电效率低于机械中频发电机（），电子管式高频装置电效率低于晶体管式（）。
答：感应加热的原理可以用电磁感应定律和焦耳-楞次定律来描述。图为感应加热原理的示意图（教材P126）。被加热的产品放在感应器（通称为感应圈）中，而感应器接入交流电源线路，于是在感应器内就形成了交变电磁场。按照电磁感应定律，在被加热产品内就引起感应电势，其大小为e=-dψ/dt。
由于金属被加热件内存在着电势，所以在工件内部将产生闭合电流，称为涡流，它与感应器中在每一瞬间电流的方向相反。涡流强度与感应电势的大小成正比，而与涡流回路的电抗成反比。由于金属的电抗值很小，涡流可达到很高的数值，因为在工件内部产生很大的热量，使工件表层温度快速地升高。根据焦耳-楞次定律知通电一段时间后在工件内产生的热为Q=0.24I2Rt。
因此，感应加热设备是利用电磁感应原理，使处于交变磁场中的金属材料内部产生感应电流，从而把材料加热的一种电热设备。
集肤效应：当交流电流通过导体时，在导体表面电流最大．越向内部电流密度越小的现象称为集肤效应。当电流频率越高，集肤效应越显著。
邻近效应：两个通过交流电流的导体彼此相距很近时，则每个导体内的电流将重新分布，如图所示。电流瞬时方向相反时，则最大电流密度就出现在两导体相邻的一面；当导体内电流的瞬时方向相同，则最大电流密度将出现在两导体相背的一面。这种电流向一侧集中的现象叫邻近效应。导体内电流的频率越高，导体间距越小，邻近效应越明显。
圆环效应：当交变电流通过环形导体时，电流仅仅集中在圆环的内侧，此现状叫圆环效应。圆环的曲率半径越小，径向宽度越大，圆环效应越显著。