课程设计报告模板--热处理设备
热处理设备课程设计
目录1 热处理设备课程设计的意义和目的 ---------------------------------------------------- 12 热处理设备课程设计的任务 ------------------------------------------------------------- 13 炉型的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- 14 确定炉体结构和尺寸 ---------------------------------------------------------------------- 24.1 炉底面积的确定-------------------------------------------------------------------- 24.2 炉底长度和宽度的确定----------------------------------------------------------- 24.3 炉膛高度的确定-------------------------------------------------------------------- 34.4 炉膛尺寸的确定-------------------------------------------------------------------- 34.5 炉衬材料及厚度的确定----------------------------------------------------------- 35 砌体平均表面积计算 ---------------------------------------------------------------------- 45.1 砌体外廓尺寸----------------------------------------------------------------------- 45.2 炉顶平均面积----------------------------------------------------------------------- 45.3 炉墙平均面积----------------------------------------------------------------------- 45.4 炉底平均面积----------------------------------------------------------------------- 56 计算炉子功率 ------------------------------------------------------------------------------- 56.1 根据经验公式法计算炉子功率-------------------------------------------------- 56.2 根据热平衡法计算炉子功率----------------------------------------------------- 66.3 炉子的安装功率------------------------------------------------------------------- 107 炉子热效率计算 --------------------------------------------------------------------------- 117.1 炉子正常工作时的效率---------------------------------------------------------- 117.2 在保温阶段，关闭炉门时的效率---------------------------------------------- 118 炉子空载功率计算 ------------------------------------------------------------------------ 119 空炉升温时间计算 ------------------------------------------------------------------------ 119.1 炉墙和炉顶蓄热------------------------------------------------------------------- 119.2 炉底蓄热计算---------------------------------------------------------------------- 139.3 炉底板蓄热 ------------------------------------------------------------------------- 149.4 整个炉子蓄热量------------------------------------------------------------------- 149.5 空炉升温时间---------------------------------------------------------------------- 1410 功率的分配与接线----------------------------------------------------------------------- 1511 电热元件材料的选择及计算----------------------------------------------------------- 1512 课程设计感想----------------------------------------------------------------------------- 18 附图：箱式电阻炉剖视图25Cr2MoV车床变速器齿轮回火热处理箱式电阻炉设计1 热处理设备课程设计的意义和目的热处理设备课程设计是在学生较为系统地学习了热处理原理与工艺、传热基本原理、气体力学、燃料与燃烧、耐火材料、电热原理、炉子构造等专业基础知识上开设的。
常规热处理课程设计
常规热处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握常规热处理的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够描述不同热处理工艺对金属材料性能的影响。
3. 学生能够解释热处理过程中常见的组织转变及其与应用之间的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，选择合适的热处理工艺，解决实际问题。
2. 学生能够设计简单的热处理工艺流程，并进行初步的工艺参数计算。
3. 学生能够通过实验操作，观察和分析热处理过程中材料组织与性能的变化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对材料科学的兴趣，激发探索科学的精神。
2. 学生能够认识到热处理在工业生产和国防建设中的重要性，增强国家意识。
3. 学生能够树立安全意识，养成严谨、细致、负责的工作态度。
课程性质：本课程为金属材料学科的基础课程，旨在让学生掌握常规热处理的基本知识，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：学生处于高中年级，已具备一定的物理和化学基础，对材料科学有一定了解，但缺乏实践操作经验。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，培养学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 常规热处理基本概念：包括热处理定义、目的、分类及其在材料加工中的应用。
相关教材章节：第一章第二节。
2. 热处理原理：讲解加热、保温、冷却过程中组织转变的规律，重点分析马氏体、奥氏体、贝氏体和珠光体的形成及性能特点。
相关教材章节：第二章。
3. 常见热处理工艺：介绍退火、正火、淬火、回火等工艺的原理、操作步骤及适用范围。
相关教材章节：第三章。
4. 热处理工艺参数计算：学习热处理工艺参数的确定方法，包括加热温度、保温时间、冷却速度等。
相关教材章节：第四章。
5. 热处理对材料性能的影响：分析不同热处理工艺对材料力学性能、物理性能和化学性能的影响。
相关教材章节：第五章。
6. 热处理实验操作：组织学生进行热处理实验，观察材料组织与性能的变化，巩固理论知识。
正火热处理炉课程设计
正火热处理炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握正火热处理炉的基本结构及其工作原理；2. 学生能够描述正火热处理炉在不同工业领域的应用及其重要性；3. 学生能掌握正火热处理炉操作流程中的关键参数及其对材料性能的影响。
技能目标：1. 学生能够分析正火热处理炉的操作手册，独立完成设备的启停和简单故障排除；2. 学生通过实验及模拟操作，能够设计简单的热处理工艺流程，并对结果进行初步分析；3. 学生能够运用所学知识，针对特定材料提出合理的热处理方案，并进行小组讨论。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对材料科学和工业制造的兴趣，增强对工程技术的尊重和责任感；2. 学生能够在小组合作中展现团队精神，学会倾听、交流、协作和互相尊重；3. 学生通过了解正火热处理炉在环保和资源利用方面的要求，培养节能减排的意识和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在帮助学生将理论知识与工程实践相结合，提升解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生，具备一定的物理和化学基础，对工程技术和实际操作有较高的兴趣和好奇心。
教学要求：结合学生的知识水平和兴趣点，通过理论与实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生动手能力和创新能力。
教学过程中，强调安全意识与环保意识的培养。
通过具体的学习成果的分解，使学生在完成课程后能够达到上述课程目标。
二、教学内容1. 正火热处理炉概述- 炉型结构与分类- 工作原理及特点- 应用领域及重要性2. 正火热处理工艺流程- 加热、保温、冷却的基本过程- 工艺参数对材料性能的影响- 常见材料的热处理工艺实例3. 正火热处理炉操作- 设备启停及安全操作规程- 炉内气氛控制与调节- 热处理过程中的质量控制4. 热处理工艺设计- 实验室热处理工艺设计与实施- 模拟操作软件的应用- 小组讨论与方案优化5. 节能与环保- 正火热处理炉的能效与节能减排- 环保要求与措施- 绿色热处理技术的发展趋势教学内容安排和进度：第一周：正火热处理炉概述及工作原理第二周：正火热处理工艺流程及工艺参数影响第三周：正火热处理炉操作与安全规程第四周：热处理工艺设计及实验操作第五周：节能与环保，绿色热处理技术探讨教材章节关联：本教学内容与教材中“金属材料热处理”、“热处理设备与工艺”、“现代热处理技术”等章节密切相关，为学生提供了系统的正火热处理知识体系。
热处理炉课程设计CAD
热处理炉课程设计CAD一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握热处理炉的基本结构及其在工业中的应用。
2. 使学生了解CAD软件在热处理炉设计中的应用，掌握基本的热处理炉设计参数和流程。
3. 帮助学生理解热处理工艺对材料性能的影响，以及热处理炉在设计中的关键因素。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行热处理炉设计的能力，能独立完成热处理炉的平面布局和三维模型构建。
2. 提高学生在热处理炉设计中的问题分析、解决方案设计的能力，具备一定的创新意识和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热处理炉设计及其在制造业中重要性的认识，激发学生的学习兴趣和探究精神。
2. 引导学生关注热处理炉设计在实际生产中的应用，培养其良好的工程意识和职业道德。
3. 通过团队协作完成课程任务，培养学生的沟通能力和团队合作精神。
课程性质：本课程为专业技术课程，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的热处理炉设计和CAD软件应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械制图和CAD软件基础，具有一定的动手能力和独立思考能力。
教学要求：结合课本内容，以实际操作为主，注重培养学生的实践能力和创新精神，将理论知识与实际应用紧密结合，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 热处理炉基本结构及工作原理：讲解热处理炉的组成、分类及各部分功能，使学生了解热处理炉的基本工作原理。
2. CAD软件在热处理炉设计中的应用：介绍CAD软件在热处理炉设计中的作用，学习CAD软件的基本操作和常用功能。
- 教材章节：第二章第三节- 内容列举：CAD软件安装与启动、界面认识、基本绘图命令、修改命令、标注及文字注释等。
3. 热处理炉设计参数与流程：学习热处理炉设计中的关键参数和设计流程，使学生掌握热处理炉设计的基本要求。
- 教材章节：第三章第二节- 内容列举：热处理炉设计规范、热处理工艺参数、炉膛尺寸计算、加热元件选型等。
热处理炉课程设计
热处理电阻炉设计一、 设计任务设计一箱式电阻炉，计算和确定主要项目，并绘出草图。
基本技术条件：（1）用途：碳钢，低合金钢等的淬火，调质以及退火，正火；（2）工件：中小型零件，小批量多品种，最长0.8m ；（3）最高工作温度为950℃；（4）炉外壁温度小于60℃；（5）生产率：60kg/h 。
设计计算的主要项目：（1） 确定炉膛尺寸；（2） 选择炉衬材料及厚度，确定炉体外形尺寸；（3） 计算炉子功率，进行热平衡计算，并与经验计算法比较；（4） 计算炉子主要经济技术指标（热效率，空载功率，空炉升温时间）；（5） 选择和计算电热元件，确定其布置方法；（6） 写出技术规范。
二、 炉型选择根据设计任务给出的生产特点，选用中温（650―1000℃）箱式热处理电阻炉，炉膛不通保护气氛，为空气介质。
三、 确定炉膛尺寸1. 理论确定炉膛尺寸（1） 确定炉底总面积炉底总面积的确定方法有两种：实际排料法和加热能力指标法。
本设计用加热能力指标法来确定炉底面积。
已知炉子生产率h kg P 60=，按教材表5-1选择适用于淬火、正火的一般箱式炉，其单位炉底面积生产率)(12020h m kg p ⋅=。
因此，炉子的炉底有效面积（可以摆放工件的面积）1F 可按下式计算：2015.012060m p P F === 通常炉底有效面积和炉底总面积之比值在0.75～0.85之间选择。
本设计取值0.85，则炉底总面积F 为： 21588.085.05.085.0m F F === （2） 确定炉膛的长度和宽度 炉底长度和宽度之比BL 在3/2～2之间选择。
考虑到炉子使用时装、出料的方便，本设计取2=BL ，则炉子炉底长度和宽度分别为:m L B m F L 542.02084.12084.15.0588.05.0======（3） 确定炉膛高度 炉膛高度和宽度之比BH 在0.5～0.9之间选择，大炉子取小值，小炉子取大值。
本设计取中值0.7，则炉膛高度为：m B H 379.0542.07.07.0=⨯==2. 实际确定炉膛尺寸为方便砌筑炉子，需根据标准砖尺寸（230×113×65mm ），并考虑砌缝宽度（砌砖时两块砖之间的宽度，2mm ）、上、下砖体应互相错开以及在炉底方便布置电热元件等要求，进一步确定炉膛尺寸。
课程设计报告-固定管板式换热器
课程设计报告-固定管板式换热器一、引言：固定管板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、能源、石油、食品、制药等行业。
本文将对固定管板式换热器进行详细介绍和设计，并分析其工作原理、热力学性能以及设计参数的选择。
二、固定管板式换热器的工作原理：固定管板式换热器由壳体、管板和换热管组成。
冷却流体和加热流体通过换热管流动，并通过管壁传递热量。
热量的传递过程是通过流体流动、壳体与管壁的传热、对流以及传递到另一侧流体的传热等多个过程完成的。
三、固定管板式换热器的热力学性能分析：1.效能：固定管板式换热器的效能是指实际换热量与理论换热量之比，是衡量换热器性能的重要指标。
通过对固定管板式换热器材料、结构、流体流动状态等因素的优化设计，可以提高换热器的效能。
2.压降：固定管板式换热器在流体流动过程中会产生压降，压降的大小会影响流体的流速和能耗。
设计过程中需要根据具体要求和条件，选择合适的换热器材料和结构，合理控制压降。
3.温差：固定管板式换热器的冷却流体和加热流体在换热过程中温度会有一定的变化。
设计时需要根据使用要求，合理选择流体的进口温度和出口温度，以获得最佳的换热效果。
四、固定管板式换热器的设计参数选择：1.材料选择：固定管板式换热器的材料应具有良好的耐腐蚀性和导热性能，常用材料有不锈钢、碳钢、钛合金等。
根据要处理的介质和工作条件选择合适的材料。
2.流动方式选择：固定管板式换热器的流体可以采用单相流动、二相流动或多相流动。
根据介质的物理性质和换热要求选择合适的流动方式。
3.传热和传质系数计算：根据换热器各部分的材料和结构参数，计算传热和传质系数，以确定设计参数。
4.尺寸和布置设计：根据换热器的换热量和节流率，确定管子的尺寸和长度，以及板式换热器的布置方式。
五、实验设计和结果分析：为验证固定管板式换热器的性能和设计参数的选择，设计了一组实验，以测量换热器的效能、压降和温差等指标。
通过实验数据的分析，可以得出换热器的实际性能与设计参数的相关性，并对设计参数进行优化。
热处理设备及炉温仪表课设
南京航空航天大学课程设计科目热处理设备及炉温仪表学生姓名白禹学号060910235学院材料科学与技术学院专业材料科学与工程班级0609102指导教师缪强二〇一二年十二月一、设计任务为××厂设计一台热处理电阻炉，其基本技术条件如下：(1)用途：用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及调质处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，最长0.8m；小批量多品种。
(2) 工作温度：最高工作温度为950℃。
(3) 炉外壁温度：≤60℃；(4) 生产率：60kg/h；(5) 生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
二、炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻炉。
三、确定炉膛结构和尺寸1.炉底面积的确定因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。
加热能力指标法：当工件加热周期和装炉量不明确时，炉底面积可根据炉底单位面积生产率p0来计算。
p0指炉子在单位时间内单位炉底面积所能加热的金属重量.按表4-2(P63)选择箱式炉用于正火和淬火时的单位面积生产率p0为120kg（m2∙h）⁄故可求得炉底有效面积F1F1=p=60=0.5m2有效面积与炉底总面积存在关系式FF1=0.75~0.85,取系数上限，得炉底实际面积F=F10.85=0.50.85=0.59m22.炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便，去L B⁄=2:1,因此，可求得L=√F0.5=√0.590.5=1.085mB=L2⁄=1.0852⁄=0.542m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.045m，B=0.541m。
3.炉膛高度的确定按统计资料，炉膛高度H与宽度B之比H/B通常在0.5~0.9之间，根据炉子工作条件，取H/B=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度H=0.372m。
因此，确定炉膛尺寸如下长L=(230+2)×4+(230×12)=1045mm宽B=(120+2)×2+(65+2)+(113+2)×2=541mm高H=(65+2)×5+37=372mm为避免工件与炉内壁或电热原件搁砖相碰撞，应使工件与炉壁内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为L效=800mm，B效=400mm，H效=200mm。
热处理设备设计
目录1 前言 (1)1.1本设计的目的、意义 (1)1.1.1 本设计的目的 (1)1.1.2 本设计的意义 (1)1.2本设计的技术要求 (1)1.2.1 用途 (1)1.2.2 使用条件 (1)1.3本领域的发展现状 (1)1.4本领域存在的问题 (2)1.5本设计的指导思想 (2)2 设计说明 (3)2.1炉型的选择 (3)2.2确定炉体结构和尺寸 (3)2.2.1 炉底面积的确定 (3)2.2.2 炉底直径的确定 (3)2.2.3 炉膛高度的确定 (3)2.2.4 炉衬材料及厚度的确定 (4)2.2.5 砌体平均表面积计算 (4)2.2.6 炉顶平均面积 (4)2.2.7 炉墙平均面积 (5)2.2.8 炉底平均面积 (5)2.3计算电阻炉功率 (5)2.3.1 求热流 (6)2.3.2 验算交界面上的温度 (7)2.3.3 验算炉壳温度 (7)2.3.4 计算炉体散热损失 (7)2.3.5 开启炉门的辐射损失 (7)2.3.6 开启炉门溢气热损失 (8)2.3.7 其他热损失 (8)2.3.8 热量总支出 (9)2.3.9 炉子安装功率 (9)2.4炉子热效率计算 (9)2.4.1 正常工作时的效率 (9)2.4.2 在保温阶段 (9)2.5炉子空载功率计算 (9)2.6空炉升温时间计算 (9)2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (10)2.6.2 炉底蓄热计算 (11)2.6.3 炉底板蓄热 (12)2.7功率的分配与接线 (12)2.8电热元件材料选择及计算 (12)3 设计成果 (15)3.1炉子技术尺寸 (15)3.2装配图 (15)3.3电阻丝 (16)3.4电动机零件图 (16)3.5控制电路图 (17)致谢............................................................................................................. 错误！未定义书签。
20crmnmo热处理课程设计
20crmnmo热处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握20CrMnMo合金钢的成分、性能及应用特点，理解其热处理原理；2. 使学生了解不同热处理工艺对20CrMnMo合金钢组织和性能的影响，掌握相关热处理工艺参数；3. 引导学生运用所学知识，分析并解决实际工程中20CrMnMo合金钢的热处理问题。
技能目标：1. 培养学生具备独立进行20CrMnMo合金钢热处理实验的能力，熟练操作相关设备；2. 提高学生运用图表、数据等分析20CrMnMo合金钢热处理效果的能力；3. 培养学生团队协作和沟通能力，通过讨论、分析，共同解决热处理过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料科学和热处理技术的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性；3. 增强学生的环保意识，认识到热处理工艺在节能降耗、减少污染方面的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实际应用的结合，旨在培养学生的实践操作能力、分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够更好地理解和应用20CrMnMo合金钢热处理知识，为未来从事相关领域工作奠定基础。
二、教学内容1. 20CrMnMo合金钢的基本特性及热处理原理：讲解合金元素的加入对钢性能的影响，分析20CrMnMo合金钢的力学性能、淬透性及回火稳定性等特性，阐述热处理原理及目的。
教材章节：第二章《合金钢》第三节《合金钢的热处理》2. 20CrMnMo合金钢的热处理工艺：介绍常见热处理工艺（如淬火、回火、调质等）的原理、工艺参数及对20CrMnMo合金钢组织和性能的影响。
教材章节：第二章《合金钢》第四节《热处理工艺及其对性能的影响》3. 热处理工艺在实际工程中的应用：分析实际工程中20CrMnMo合金钢热处理工艺的选择与优化，举例说明不同热处理工艺在实际应用中的效果。
教材章节：第二章《合金钢》第五节《热处理工艺在实际应用中的案例分析》4. 热处理实验操作与数据处理：指导学生进行20CrMnMo合金钢热处理实验，学习操作热处理设备，掌握实验数据处理方法。
热处理炉课程设计摘要模板
热处理炉课程设计摘要模板一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热处理炉的基本原理，掌握热处理工艺对材料性能的影响。
2. 学生能够描述不同类型的热处理炉结构及其特点，了解热处理炉的运行维护要点。
3. 学生能够解释热处理过程中温度控制、时间控制的重要性，并掌握相关计算方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的热处理工艺方案，并进行初步的参数计算。
2. 学生能够分析热处理过程中可能出现的问题，并提出合理的解决方案。
3. 学生能够运用热处理炉进行实验操作，熟练使用相关仪器设备，具备初步的实验能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到热处理技术在工业生产中的重要性，激发对材料学科的兴趣。
2. 学生通过学习热处理炉相关知识，培养严谨的科学态度和良好的团队合作精神。
3. 学生能够关注热处理行业的最新发展动态，树立创新意识和环保意识。
本课程旨在帮助学生掌握热处理炉的基础知识，提高实践操作能力，培养严谨的科学态度和创新精神。
结合学生年级特点，课程内容深入浅出，注重理论与实践相结合，使学生在学习过程中充分体验热处理技术的魅力。
在教学过程中，教师需关注学生个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，学生将具备一定的热处理工艺设计、操作和问题解决能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 热处理基本原理- 热处理的概念与分类- 热处理对材料组织性能的影响- 热处理工艺参数的确定2. 热处理炉概述- 热处理炉的类型及特点- 热处理炉的构造与工作原理- 热处理炉的选型与使用3. 热处理工艺及操作- 常见热处理工艺及其应用- 热处理工艺参数的设定与计算- 热处理过程中的质量控制与问题解决4. 热处理炉的运行与维护- 热处理炉的启动、运行与停止- 热处理炉的维护与保养- 热处理炉的故障分析与处理5. 热处理实验操作- 实验室安全与环保知识- 常用热处理实验设备的使用方法- 实验操作步骤及注意事项教学内容按照教学大纲安排，结合教材相关章节进行组织。
热处理设备课程设计
目录1 热处理设备课程设计的意义和目的 ---------------------------------------------------- 12 热处理设备课程设计的任务 ------------------------------------------------------------- 13 炉型的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- 14 确定炉体结构和尺寸 ---------------------------------------------------------------------- 24.1 炉底面积的确定-------------------------------------------------------------------- 24.2 炉底长度和宽度的确定----------------------------------------------------------- 24.3 炉膛高度的确定-------------------------------------------------------------------- 34.4 炉膛尺寸的确定-------------------------------------------------------------------- 34.5 炉衬材料及厚度的确定----------------------------------------------------------- 35 砌体平均表面积计算 ---------------------------------------------------------------------- 45.1 砌体外廓尺寸----------------------------------------------------------------------- 45.2 炉顶平均面积----------------------------------------------------------------------- 45.3 炉墙平均面积----------------------------------------------------------------------- 45.4 炉底平均面积----------------------------------------------------------------------- 56 计算炉子功率 ------------------------------------------------------------------------------- 56.1 根据经验公式法计算炉子功率-------------------------------------------------- 56.2 根据热平衡法计算炉子功率----------------------------------------------------- 66.3 炉子的安装功率------------------------------------------------------------------- 107 炉子热效率计算 --------------------------------------------------------------------------- 117.1 炉子正常工作时的效率---------------------------------------------------------- 117.2 在保温阶段，关闭炉门时的效率---------------------------------------------- 118 炉子空载功率计算 ------------------------------------------------------------------------ 119 空炉升温时间计算 ------------------------------------------------------------------------ 119.1 炉墙和炉顶蓄热------------------------------------------------------------------- 119.2 炉底蓄热计算---------------------------------------------------------------------- 139.3 炉底板蓄热 ------------------------------------------------------------------------- 149.4 整个炉子蓄热量------------------------------------------------------------------- 149.5 空炉升温时间---------------------------------------------------------------------- 1410 功率的分配与接线----------------------------------------------------------------------- 1511 电热元件材料的选择及计算----------------------------------------------------------- 1512 课程设计感想----------------------------------------------------------------------------- 18 附图：箱式电阻炉剖视图25Cr2MoV车床变速器齿轮回火热处理箱式电阻炉设计1 热处理设备课程设计的意义和目的热处理设备课程设计是在学生较为系统地学习了热处理原理与工艺、传热基本原理、气体力学、燃料与燃烧、耐火材料、电热原理、炉子构造等专业基础知识上开设的。
热处理炉 设计
材料与冶金学院《加热设备课程设计书》姓名：专业：材料科学与工程学号：指导老师：设计时间： 2011年6月目录1.设计任务 (1)2.炉型的选择 (1)3.确定炉体结构和尺寸 (1)4.砌体平均表面积计算 (2)5.计算炉子功率 (3)6.炉子热效率计算 (7)7.炉子空载功率计算 (7)8.空炉升温时间计算 (7)9.功率的分配与接线 (10)10.电热元件材料选择及计算 (10)11.炉子技术指标 (12)设计一台年产160吨的热处理炉一、设计任务1、炉子用途：汽车齿轮调制处理。
2、材料及热处理工艺：45#钢淬火加热，齿轮直径小于400mm ，厚度小于80mm 。
3、生产特点：小批量多品种周期式生产，作业制度为一班制生产。
二、炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻炉，不通保护气氛。
炉子最高工作温度为900℃。
三、确定炉体结构和尺寸1、炉底面积的确定已知年产量为160t ，一年里除了法定假日和双休日，将一年工作时间定为300天，根据作业制度，可算出生产率为：66.67kg/h,按表5-1 选择箱式炉用于正火和淬火时的单位面积生产率p 0为100kg/(m 2·h),故可得炉底有效面积 F 1 =66.67/100 = 0.667m 2由于有效面积与炉底总面积存在关系 F 1/F = 0.75~0.85,取系数上限，得炉底实际面积F =85.0F = 0.784m 22、炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时考虑装出料方便，取L/B = 2,因此，可求得 L =5.0/F =5.0784.0=1.252mB = L/2 = 1.252/2 = 0.626m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.277m,B=0.633m 。
3、炉膛高度的确定按统计资料，炉膛高度H 与宽度B 之比H/B 通常在0.5～0.9之间，根据炉子工作条件，取H/B=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度H = 0.439m 。
热处理课程设计报告修正版
摘要本次课程设计《热处理设备课程设计》是热处理设备实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深对本课程基础知识的理解，提高综合运用知识的能力；掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法；提高制图能力，学会应用有关设计资料进行设计计算和理论分析的方法，以提高独立分析问题、解决问题的能力。
本设计是950℃中温井式电阻炉的设计，实际生产率为90kg/h。
首先选择15CrMo阀座的热处理工艺，选择其中的正火和低温回火，分析其工艺特点，画出工艺曲线，然后通过合理的选择炉体材料和估算炉衬厚度，校核炉衬厚度以及表面温度来确定炉体结构，应用热平衡计算法确定炉子的加热功率，分析蓄热散热，估算空炉升温时间等，最后根据炉子的技术参数合理的选择电热元件，并分析其接线方式和布置方法，完成整个炉子的设计。
关键词：中温井式电阻炉，热处理，热流密度，散热损失目录1.15CrMo阀座的热处理工艺设计 (03)2.炉型的选择 (04)3.确定炉体结构和尺寸 (04)4.炉衬材料的确定和厚度估算 (05)5.炉衬厚度的校核 (06)6.砌体平均表面积计算 (08)7.计算炉子功率 (09)8.炉子热效率计算 (13)9.炉子空载功率计算 (13)10.空炉升温时间计算 (13)11.功率的分配与接线 (16)12.电热元件材料选择及计算 (16)13.炉子技术指标 (19)14.编制使用说明书 (19)15.参考文献 (19)16.致谢 (20)1 15CrMo阀座的热处理工艺设计多品种，小批量，工件最长2.1m，周期式长时间生产。
热处理最高工作温度为950℃。
炉外壁温度小于60℃。
1.1 15CrMo阀座加工制造工艺流程正火→机械加工→渗碳→淬火→回火→检验→成品15CrMo正火920±10℃ 0.5h 空冷 渗碳 930±10℃ 6~8h 空冷 淬火 840±10℃ 1h 油冷 回火180±10℃ 1.5h 空冷1.2 正火和回火的热处理参数1.3 热处理工艺曲线180±10℃温度/℃正火渗碳淬火回火时间/t1.4 常见热处理缺陷①过烧：由于加热温度过高，出现晶界氧化，甚至晶界局部熔化，造成工件报废。
《热处理原理与工艺课程设计》报告---拉刀热处理工艺设计
《热处理原理与工艺课程设计》报告设计题目：拉刀热处理工艺设计内容摘要（总结设计方案、主要的工艺参数、选择的设备、热处理后的显微组织、性能等）本次课程设计的零件为拉刀，分析零件工作环境、失效形式和性能要求，结合技术要求，对W18Cr4V、9W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、进行分析对比，选择材料为W18Cr4V。
本次设计预备热处理选择退火，最终热处理选择分级淬火和3次回火。
退火温度为840~860℃，随炉加热，加热时间15min，随炉冷却，退火后硬度≤255HBW，退火设备选择RX-3-15-9型号的箱式电阻炉。
淬火加热温度为1260-1300℃，随炉加热，冷却介质为油，淬火后硬度淬火后硬度＞66HRC，获得碳化物+马氏体+残余奥氏体，选择RDM-35-13型号的埋入式盐浴炉；3次高温回火，回火温度为550℃，随炉加热，加热介质选择100NaNO3，加热时间选择10min，保温1h，冷却介质为空气，基体组织为回火马氏体和极少量残留奥氏体，其上分布有白色块状及颗粒状碳化物，碳化物细小而分布均匀，硬度为64HRC。
关键词：拉刀W18Cr4V 热处理目录课程设计任务书 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
内容摘要 (1)（总结设计方案、主要的工艺参数、选择的设备、热处理后的显微组织、性能等） (1)关键词：拉刀W18Cr4V 热处理 (1)目录 (2)前言 (3)一、热处理课程设计的目的 (3)《热处理原理与工艺课程设计》是金属材料工程专业学生的一门专项实践课程，是学习相关课程后运用理论知识指导生产实践的一个必经环节。
其目的是： (3)二、热处理课程设计的意义 (3)三、热处理课程设计的主要内容 (3)正文 (4)一、零件的技术要求及选材 (4)（一）拉刀技术要求 (4)（二）具体材料的选择 (5)（三）上述所选材料合金元素作用分析: (6)（四）所选材料的相变临界点 (7)（五）拉刀的热处理工艺路线 (7)二、热处理工艺参数制定及设备选择 (8)（一）预热 (8)（二）退火 (8)（三）淬火 (9)（四）回火 (9)（五）退火设备选择 (10)三、热处理后显微组织、性能分析 (11)（一）显微组织 (11)（二）存在的缺陷 (13)（三）淬火处理缺陷分析 (14)（四）回火处理缺陷分析 (15)三、质量检验 (16)总结 (18)参考书目 (18)前言一、热处理课程设计的目的《热处理原理与工艺课程设计》是金属材料工程专业学生的一门专项实践课程，是学习相关课程后运用理论知识指导生产实践的一个必经环节。
热处理设备课程设计致谢
热处理设备课程设计致谢一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握热处理设备的基本原理、结构和操作方法，培养学生对热处理设备的安全操作意识和故障排除能力。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够理解热处理的基本概念、原理和工艺流程，掌握热处理设备的主要结构和功能，了解热处理设备的使用和维护方法。
2.技能目标：学生能够熟练操作热处理设备，进行常见的热处理工艺操作，并能够对设备进行简单的故障排除和维护。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到热处理设备在生产中的重要性，培养安全操作意识和责任感，激发对热处理技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括热处理设备的基本原理、结构和操作方法。
具体安排如下：1.第一章：热处理基本概念和原理，介绍热处理的基本概念、目的和分类，热处理过程中温度和时间的变化规律。
2.第二章：热处理设备结构及功能，介绍热处理设备的主要组成部分，如加热炉、冷却设备、控制系统等，以及各自的功能和工作原理。
3.第三章：热处理操作方法，讲解热处理工艺的操作步骤，包括加热、保温和冷却等过程，以及如何进行温度控制和时间控制。
4.第四章：热处理设备的使用和维护，介绍热处理设备的使用注意事项，如安全操作、设备维护和故障排除等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：教师通过讲解热处理设备的基本原理、结构和操作方法，引导学生理解和掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对热处理设备的理解和经验，促进学生之间的交流和合作。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生学会如何解决热处理设备操作中遇到的问题，提高学生的实际操作能力。
4.实验法：安排学生进行热处理设备的实际操作实验，让学生在实践中掌握热处理工艺的操作方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《热处理设备操作手册》，作为学生学习的主要参考资料，帮助学生了解热处理设备的基本原理、结构和操作方法。
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北华航天工业学院《热处理设备课程设计》课程设计报告报告题目：作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作者姓名：作者学号：指导教师姓名：完成时间：《热处理设备》课程设计任务书课题名称750 ℃60 kg/h的箱式电阻炉设计完成时间12.27-31 指导教师陈志勇、范涛职称高工、助教学生姓名班级总体设计要求和技术要点总体设计要求：1.通过设计，培养学生具有初步的设计思想和分析问题、解决问题的能力，了解设计的一般方法和步骤。
2.初步培养学生的设计基本技能，如炉型的选择、结构尺寸设计计算、绘图、查阅手册和设计资料，熟悉标准和规范等。
3.使学生掌握设计热处理设备的基本方法，能结合工程实际，选择并设计常用热处理设备，培养学生对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。
设计一台热处理箱式电阻炉，其技术要点为：1.用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火、调质处理及回火。
2.工件：中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量；3.最高工作温度： 750℃；4.生产率：60 kg/h ；5.生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
工作内容及时间进度安排1.热处理设备设计准备 0.5天2.箱式电阻炉结构尺寸计算、选择炉体材料、计算分配电阻炉加热功率 0.5天3.计算电热元件尺寸、进行结构设计 0.5天3.核算设备技术经济指标 0.5天4.绘制电阻炉总图、电热元件零件图 1.0天5.编写设计说明书、使用说明书 0.5天6.设计总结 0.5天7.答辨 1.0天课程设计成果1、设计说明书：设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。
说明书的格式如下：（1）统一模板，正规书写；（2）说明书的内容及计算说明项目：（a）、对设计课题的分析；（b）、设计计算过程；（c）、炉子技术指标；（d）、参考文献。
2、设计图纸：（1)电阻炉总图一张（A3），要求如下：（a）、图面清晰，比例正确；（b）、尺寸及其标注方法正确；（c）、视图、剖视图完整正确；（d）、注出必要的技术条件。
（2）零件图3张：电热元件零件图，炉门图，炉衬图（A4）。
3、使用说明书：电阻炉的技术规范及注意事项等。
内容摘要关键词：目录1 前言 (5)1.1本设计的目的 (5)1.2本设计的技术要求 (5)2 设计说明 (6)2.1确定炉体结构和尺寸 (6)2.1.1 炉底面积的确定 (6)2.1.2 确定炉膛尺寸 (6)2.1.3 炉衬材料及厚度的确定 (7)2.2砌体平均表面积计算 (7)2.2.1 炉顶平均面积 (7)2.2.2 炉墙平均面积 (7)2.2.3 炉底平均面积 (8)2.3根据热平衡计算炉子功率 (8)2.3.1 加热工件所需的热量Q件 (8)2.3.2 通过炉衬的散热损失Q散 (8)2.3.3 开启炉门的辐射热损失 (9)2.3.4 开启炉门溢气热损失 (10)2.3.5 其它热损失 (10)2.3.6 热量总支出 (10)2.3.7 炉子安装功率 (10)2.4炉子热效率计算 (11)2.4.1 正常工作时的效率 (11)2.4.2 在保温阶段，关闭时的效率 (11)2.5炉子空载功率计算 (11)2.6空炉升温时间计算 (11)2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (11)2.6.2 炉底蓄热计算 (12)2.6.3 炉底板蓄热 (13)2.7功率的分配与接线 (13)2.8电热元件材料选择及计算 (13)2.8.1 图表法 (13)2.8.2 理论计算法 (14)2.9炉子技术指标（标牌） (15)前言本设计的目的设计750℃60kg/h的箱式电阻炉设计本设计的技术要求设计一台高温电阻炉，其技术条件为：（1）.用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火、调质处理及回火。
（2）.工件：中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量；（3）.最高工作温度：750℃；（4）.生产率：60kg/h；（5）.生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
设计说明确定炉体结构和尺寸炉底面积的确定因无定型产品，故不能使用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。
炉子的生产率为P=80，箱式炉用于正火和淬火时的单位面积生产率P0为120kg/(m2·h)。
故可求的炉底的有效面积F1=P/P0=0.5 m2由于有效面积与炉底总面积存在关系式F/F0=0.78～0.85，取系数上限，得炉底实际面积F=F1/0.8=0.59 m2确定炉膛尺寸由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑装、出料方便取L/B=2：1 因此，可求的：L=5.0/F=1.086 mB=L/2=0.543 m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.043m B=0.534m按统计资料，炉膛高度H与宽度B之比H/B通常在0.5～0.9之间，根据炉子的工作条件，取H/B=0.8左右。
则H=0.640 m可以确定炉膛尺寸如下L=(230+2)×4+(230×0.5+2)=1043mmB=(120+2)×3+(40+2)×4=534mmH=(65+2)×6+37=439mm确定为避免工件与炉内壁或电热元件砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定空间，确定工作室有效尺寸为L效=900 mm B效=400 mm H效=300 mmF壁=2×(L×H)+(L×B)+2(B×H)+2×3.14×B×1/6×L=2.53m2由经验公式可知：P安=Cτ-0.5升F0.9(t/1000)1.55取式中系数C=30〔(kM·h0.5)/(m1.8·℃1.55)〕,空炉生温时间假定问τ升=4h，炉温t=750℃。
所以30×4-0.5×2.530.9×（750/1000）1.55= P安解得，P=22.1kW 暂取P安=25kW炉衬材料及厚度的确定由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即113mmQN －1.0轻质粘土砖＋50mm 密度为250kg/m 3的普通硅酸铝纤维毡＋113mmB 级硅藻土砖。
炉顶采用113mmQN －1.0轻质粘土砖＋80mm 密度为250kg/ m 3的普通硅酸铝纤维毡＋115mm 膨胀珍珠岩。
炉底采用三层QN －1.0轻质粘土砖（67×3）mm ＋50mm 的普通硅酸铝纤维毡＋182mmB 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。
炉门用65mm QN －1.0轻质粘土砖＋80mm 密度为250kg/m 3的普通硅酸铝纤维毡＋65mmA 级硅藻土砖。
炉底隔砖采用重质粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。
炉底板材料选用Cr －Mn －N 耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或四块，厚20mm 。
砌体平均表面积计算L 外＝L+2×(115+80+115)=1650mm B 外＝B+2×(115+80+115)=1095mm H 外＝H+f+(115+80+115)+67×4+50+182 =439+104+310+268+50+182 =1321mm式中：f ＝——拱顶高度，此炉子采用60°标准拱顶，取拱弧半径R ＝B ，则f 可由f ＝R（1－cos30°）求得。
炉顶平均面积F 顶内＝6π2R ×L ＝6534.014.32⨯⨯×1.043 =0.583 m 2F 顶外＝B 外×L 外＝1.095×1.650=1.807 m 2F 顶均＝顶外顶内F ·F ＝1.05m 2炉墙平均面积炉墙面积包括侧墙及前后墙，为简化计算将炉门包括在前墙内。
F 墙内＝2LH ＋2BH ＝2H （L ＋B ）＝2×0.439×(1.043+0.534)=1.385m 2 F 墙外＝2H 外(L 外＋B 外)＝2×1.321×(1.650+1.095)=7.252m 2 F 墙均＝墙外墙内F ·F ＝3.17m 2炉底平均面积F 底内＝B×L ＝0.534×1.043＝0.56m 2 F 底外＝B 外×L 外＝1.095×1.650=1.81m 2 F 底均＝底外底内F ·F ＝1.01m 2根据热平衡计算炉子功率 加热工件所需的热量Q 件查表得，工件在750℃及20℃时比热容分别为c件2＝0.624kJ/(kg·℃)，c 件1＝0.486kJ/(kg·℃)Q 件＝p(c 件2t 1－c 件1t 0)＝60×(0.624×750－0.486×20)＝27497kJ/h通过炉衬的散热损失Q 散由于炉子侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算，将炉 包括在前墙内。
根据式 Q 散＝∑1=+λni ii i 1n 1F s t -t对于炉墙散热，首先假定界面上的温度及炉壳温度，t’2墙＝620℃，t’3墙＝360℃， t’4墙＝60℃则耐火层s 1的平均温度t s1均＝2620750+＝685℃，硅酸铝纤维层s 2的平均温度t s2均＝2360620+＝490℃，硅藻土砖层s 3的平均温度t s3均＝260360+＝210，s 1、s 3层炉衬的热导率由附表3得λ1＝0.29+0.256×10-3t s1均＝0.465W/(m·℃) λ3＝0.131+0.23×10-3t s3均＝0.119W/(m·℃)普通硅酸铝纤维的热导率由附表4查得，在与给定温度相差较小范围内近似认为其热导率与温度成线性关系，由t s2均＝490℃，得 λ2＝0.100W/(m·℃)当炉壳温度为60℃，室温为20℃时，由附表2近似计算得αΣ＝12.17 W/(m·℃)(1)求热流q 墙＝3121231g a t t s s s a λλλ∑-+++ ＝17.121179.0115.0100.005.0465.0115.020750+++-＝496.4W/ m2(2)验算交界面上的温度t 2墙，t 3墙t 2墙=t 1－q 墙11λs ＝627.3℃ Δ＝'t 't t 22墙墙墙－2＝3.6276203.627-＝1.16%Δ<5%，满足设计要求，不需重算。
t 3墙=t 2墙－q 墙22λs ＝379℃ Δ＝'t 't t 33墙墙墙－3＝379360379-＝4.7%Δ<5%，满足设计要求，不需重算。
(3)验算炉壳温度t 4墙t 4墙=t 3墙－q 墙33λs ＝60.7℃<70℃ 满足一般热处理电阻炉表面升温<50℃的要求。