热处理设备(教学大纲)
课程设计报告模板--热处理设备
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。
热处理工艺及设备课程教学大纲
热处理工艺及设备课程教学大纲课程名称：热处理工艺及设备英文名称：Heat Treatment Technique for Metals and Equipment课程编号：x3010821学时数：64其中实验学时数：8 课外学时数：0学分数：4适用专业：金属材料工程一、课程的性质和任务《热处理工艺及设备》课是金属材料工程专业一门重要的专业必修课程。
它是由原金属热处理工艺课和热处理设备课两门课程合而为一的一门课。
热处理工艺主要介绍了适用于不同性能需求的零件，为达到性能要求而采用的各种整体热处理工艺、表面热处理工艺和化学热处理工艺等，指出了我国热处理技术的任务、发展方向和当代热处理工艺的最新成就。
热处理工艺部分主要内容包括：各种常规热处理工艺的制订和其应用，热处理过程中常见缺陷及解决办法，热处理工艺与其他工艺之间的关系等内容。
热处理设备是实现热处理工艺的基础，对保证产品质量，提高机器工作效能和延长机器使用寿命都起着重要作用。
通过本部分学习，使学生掌握如下基本知识：热处理炉内气体运动规律；热处理炉内常见传热方式；常用筑炉材料及筑炉材料的基本性能；热处理炉设计基本过程；常用热处理设备以及车间设计的基本知识。
通过本课程学习，使学生掌握金属材料中组织转变的基本规律和金属成分、组织与性能之间的关系，同时具有运用此规律分析和研究金属热处理工艺问题的能力；合理的热处理设备选择和设计是获得高质量产品的基础，为社会提供优质产品以服务于社会，是我们应该作出的贡献。
通过本课学习，学生应该具有合理制定热处理工艺，合理选择热处理设备的能力，为提高机械产品质量、充分发挥现有材料的潜力、发展新材料和新工艺作出贡献。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）金属加热基本要求：了解金属加热时氧化和还原规律，掌握吸热式和放热式气氛，了解其他保护性气氛，掌握碳势概念。
重点：加热方式，吸热和放热式气氛及碳势。
难点：加热过程。
（二）退火和正火基本要求：掌握常用退火工艺、目的及其应用范围；掌握正火工艺、目的及应用范围；退火和正火后的组织及性能；了解常见缺陷。
金属热处理教学大纲
金属热处理教学大纲金属热处理教学大纲引言：金属热处理是一门重要的工程技术，它通过改变金属材料的组织结构和性能，使其达到预期的使用要求。
本文将讨论金属热处理的教学大纲，以帮助学生全面了解这一领域的知识和技能。
一、金属热处理的基本概念金属热处理是指通过加热和冷却等工艺手段，改变金属材料的结构和性能。
学生需要了解金属的晶体结构、相变规律以及热处理的基本原理和分类。
二、金属热处理的热力学基础学生需要学习热力学的基本概念和热力学定律，以理解金属热处理中的热力学过程。
重点讲解金属的热力学性质和相图，以及相变过程中的热力学计算方法。
三、金属热处理的热处理工艺学生需要学习金属热处理的常见工艺，包括加热、保温和冷却等步骤。
重点介绍不同工艺对金属材料性能的影响，以及如何选择合适的热处理工艺。
四、金属热处理的组织结构与性能学生需要学习金属热处理后的组织结构和性能变化规律。
重点讲解晶体的生长和晶界的特点，以及热处理对晶体结构和晶界的影响。
同时，介绍金属热处理对金属材料硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等性能的影响。
五、金属热处理的应用学生需要了解金属热处理在工业生产中的应用。
重点介绍不同金属材料的热处理方法和应用领域，如钢铁材料的淬火、回火和退火等工艺，以及铝合金材料的时效处理等工艺。
六、金属热处理的设备和工艺控制学生需要了解金属热处理所需的设备和工艺控制方法。
重点介绍加热炉、冷却设备和温度控制系统等设备的原理和操作要点。
同时，讲解金属热处理中的工艺参数和工艺控制方法，以及如何保证热处理的质量和效果。
七、金属热处理的质量检测与评价学生需要学习金属热处理的质量检测和评价方法。
重点介绍金相显微镜、硬度计和拉伸试验等常用检测方法，以及如何根据测试结果评价热处理的效果。
结论：金属热处理是一门重要的工程技术，对于提高金属材料的性能和延长使用寿命具有重要意义。
通过学习金属热处理的教学大纲，学生可以全面了解金属热处理的基本概念、热力学基础、热处理工艺、组织结构与性能、应用、设备和工艺控制、质量检测与评价等方面的知识和技能，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
武理工热工设备课程教学大纲
热工设备课程教学大纲课程名称：热工设备/ThermalEquipment周数/学分：32/2先修课程：材料工程基础、无机非金属材料工学适应专业：材料科学与工程专业(无机非金属材料专业方向)与无机非金属材料工程专业开课学院、系或教研室：材料学院无机非金属材料工程系一、课程的性质与任务本课程是一门非常重要的专业基础课程。
本课程通过对无机非金属材料热工设备的工作原理、结构与功用以及该领域的最新进展等方面的讲解或介绍，可以为本专业方向的本科生从事无机非金属材料领域内的工作打下牢固的理论基础和技术基础。
通过本门课程的学习，要使学生获得以下几个方面的知识：1.无机非金属材料热工设备概论2.新型干法水泥回转窑系统3.玻璃池窑及其有关的热工设备4.隧道窑与辐道窑5.高科技热工设备与热制备技术的概况6.本行业内其它专用热工设备的概况7.本行业内主流热工设备的发展动态二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容1.概论无机非金属材料热工设备的内涵与共性：工艺过程的特点、热工过程的特点、热平衡计算的概念。
热工设备的砌筑建造与烘烤：筑炉材料的种类及其特点、筑炉材料的选用、砌筑窑炉、烘烤窑炉。
2.新型干法水泥回转窑系统(1)系统概述：系统特点、工艺流程、性能指标。
(2)旋风预热器：工作原理、结构特点、功效分析、级数选择、典型实例。
(3)分解炉：窑外预分解技术、分解炉的分类、典型分解炉的结构特点。
(4)回转窑：基木构造、工作原理、主要技术参数。
（5）熟料冷却机：篦冷机的作用、工作原理、基本构造、新一代篦冷机的特点。
（6）煤粉燃烧器（也称：喷煤管）：回转窑用煤粉燃烧器（三通道喷煤管、四通道喷煤管等）、分解炉用喷煤管（单通道喷煤管与多通道喷煤管）3.玻璃池窑及其有关的热工设备（I）浮法平板玻璃池窑：玻璃熔制部分、热源供给部分、余热回收部分、排烟供气部分锡槽。
（2）与马蹄焰玻璃池窑：玻璃熔制部分、热源供给部分、余热回收部分、排烟供气部分、供料道。
热处理设备培训课程
热处理设备培训课程一、课程概述热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和化学性质的工艺方法。
热处理设备是实施热处理工艺的关键设备之一。
为了帮助学习者全面了解热处理设备的原理、操作和维护，特开设本培训课程。
本课程将从热处理设备的基本原理入手，逐步深入介绍热处理设备的种类、操作技巧、常见问题及解决方法等内容。
通过学习本课程，学员将能够有效地运用热处理设备进行金属材料的热处理工艺。
二、课程大纲2.1 热处理设备基本概念•热处理的定义和重要性•热处理设备的分类和基本结构•热处理设备的工作原理2.2 热处理设备的种类和应用•炉窑类热处理设备–具有对流加热方式的炉窑–具有辐射加热方式的炉窑–具有辐射和对流加热方式的炉窑•盐浴类热处理设备–盐浴炉的原理和应用–盐浴炉的维护和安全操作注意事项•渗碳设备–渗碳设备的工作原理和应用–渗碳设备的操作技巧和故障排除2.3 热处理设备的操作技巧•热处理设备的启动和停机流程•控制参数的设置和调整•热处理过程中的注意事项•常见问题的分析和解决方法2.4 热处理设备的维护与保养•定期检查和维护热处理设备•润滑和清洁热处理设备•常见故障和维修方法三、学习目标通过本课程的学习，学员将能够：1.理解热处理的定义和重要性；2.掌握不同种类热处理设备的原理和应用；3.学习热处理设备的操作技巧和注意事项；4.掌握热处理设备的维护和保养方法。
四、教学方法本课程采用理论教学、案例分析和实际操作相结合的教学方法。
课程分为理论部分和实践部分，理论部分介绍各种热处理设备的原理和应用，并提供案例分析。
实践部分安排实际操作环节，让学员亲自操作热处理设备，提高操作技巧。
五、评估方式课程评估方式包括：1.课堂参与度：根据学员在课堂上的积极参与程度进行评估；2.理论考试：对学员理论知识进行考核；3.操作实验：对学员操作热处理设备的能力进行评估。
六、参考资料•《热处理技术手册》•《热处理设备操作与维护指南》•热处理设备制造商的相关技术文档以上为热处理设备培训课程的大纲，通过本课程的学习，学员将全面掌握热处理设备的原理、操作和维护等知识。
西安航空职业技术学院金属材料与热处理专业《热处理设备》课程标.
《热处理设备》课程标准1、课程性质《热处理设备》课程是金属材料与热处理技术专业必修的核心主干课程，是一种综合性、实践性较强的专业技能课程，掌握热处理设备及测温仪表构造和使用知识，具有操作和选择各种热处理设备的能力，了解各种热处理设备的设计知识，具有常用热处理设备及测温仪表维护和改进的基本能力。
在专业人才培养中具有十分重要的地位。
本课程是以《金属学》、《热处理原理及工艺》、《金属材料》和《有色金属热处理》等课程为学习基础。
2、设计思路《热处理设备》的总体设计思路：在以知识传授为主要特征的传统学科课程模式的基础上，从“工作任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标，将书本知识的传授与动手能力的相结合，理论与实践相结合发展职业能力。
本课程以金属材料热处理岗位能力需求为主线，培养学生掌握热处理设备及测温仪表构造和使用知识，具有操作和选择各种热处理设备的能力，了解各种热处理设备的设计知识，具有常用热处理设备及测温仪表维护和改进的基本能力，以便从事金属材料的热处理工作。
该门课程建议总学时为56，学分为3.5分。
3、课程目标知识目标：●掌握主要热处理设备及测温仪表的构造、特点和用途。
●运用所学知识选择合适的热处理设备。
●了解各种热处理设备的设计知识，具有维护和改进主要热处理设备的基本能力。
职业能力目标：掌握常用热处理设备及测温仪表的操作方法，具有维护和改进各种热处理设备的基本能力，能够合理选择和熟练操作热处理设备。
4、课程内容设计和任务分析5 、教材编选建议（1）教材应能够满足本专业相应职业活动要求，按照职业能力的需求和学生更深一步的学习来编写。
（2）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新工艺、新设备及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。
6、教学方法建议按照“边学边用”、“理论与实践相结合”的教学方法，教师不管在课堂教学还是实训教学中都应该注重“理论与实践相结合”的教学方法。
《热处理设备》课程设计指导书
热处理电阻炉课程设计指导书张永宏编材料学院金属系2010年3月目录一、热处理电阻炉设计说明 (2)（一）炉膛尺寸的确定 (2)（二）炉衬材料的选择 (3)（三）炉体结构的设计 (4)（四）炉衬厚度的确定 (5)（五）炉衬散热损失的计算 (8)（六）电热元件的设计 (9)（七）电阻炉功率的分配 (11)二、热处理电阻炉设计的步骤与内容 (12)三、热处理电阻炉设计任务书 (14)四、热处理电阻炉课程设计参考资料 (16)附录..................................................................... 1 7附表1 螺旋电热元件的电阻修正系数及允许表面负荷.. (17)附表2 热处理电阻炉常用型钢 (17)附表3 电热元件常用数据 (21)附表4 常用单位换算表 (22)、热处理电阻炉设计说明(一)炉膛尺寸的确定合理地确定炉膛尺寸是热处理炉设计的一个重要环节，炉膛尺寸包括炉膛的有效尺寸和炉膛的砌砖体尺寸两个方面。
确定炉膛尺寸最根本的依据是炉子的生产率(一般用年生产量或小时生产量g件表示)，先由生产率确定炉膛有效尺寸，再由炉膛有效尺寸确定炉膛砌砖体尺寸。
1、确定炉膛有效尺寸通常有两种方法：一种是排料法，一种是炉底强度法。
排料法适合于品种少、专业化程度较高的热处理电阻炉的设计；炉底强度法是根据现有的各类电阻炉的生产能力(用单位炉底面积的生产率p°[kg /m 2• h]表示)的统计资料来确定炉底有效面积的方法。
它实质是一种经验数据法，适合于品种多，且工艺周期各不相同的通用型热处理炉的设计。
按炉底强度法确定热处理炉炉膛尺寸的步骤是：先根据F效=g 件/p。
确定出炉底的有效面积F效；再根据L效/ B效=1.5 ~ 2 即可确定出L效和B效。
按排料法或炉底强度法所确定的炉底有效尺寸B效和L效最后尚需修正，使其与相近的标准系列的电阻炉一致，以便选用标准尺寸的炉底板。
热处理设备课程设计大纲00
《热处理设备课程设计》教学大纲编号：41083070考核形式：考查实践地点：校内修读方式：必修英文名称：Equipment of Heat -treatment Design适用专业：金属材料工程责任教学单位：材料工程系金属材料工程教研室总学时：20（1周）学分：1教学目的：热处理设备课程设计是一项重要的实践性教学环节，是学生对《热处理设备》课程的基本知识、原理、方法的综合运用和全面训练，是进一步提高学生技能，达到本课程基本要求的重要手段。
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。
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。
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。
主要教学内容与具体要求：1、要求学生在教师指导下阅读设计任务书，分析原始数据，阅读有关资料，根据已知热处理工艺及产能要求等条件确定炉体结构。
2、要求独立完成箱式电阻炉的结构尺寸计算、合理选择炉体材料。
3、根据经验计算法和理论计算法分别计算电阻炉加热功率以及炉子热效率、空载功率、空炉升温时间等参数。
4、合理分配设备加热功率、确定设备供电电压及接线方法。
5、选择电热元件材料，根据图表计算法和理论计算法分别计算电热元件尺寸并进行结构设计。
6、进行设备技术经济指标的核算。
要求整套设备设计合理、数据准确、符合标准、投入少、效率高。
7、绘制电阻炉总图、电热元件零部件图。
要求视图、尺寸、技术要求、明细栏及零件序号、标题栏等齐全。
画法符合国家标准，配合关系表达正确。
明细栏中零件信息采用最新国家标准。
序号编排整齐。
8、编写电阻炉的设计及使用说明书。
9、在学生设计过程中,教师在固定教室进行现场辅导、答疑、指导：（1）指导学生坚持正确的设计指导思想和工作态度。
（2）贯彻“边分析、边画图、边修改”的设计方法。
热处理设备[1]
![热处理设备[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a3e436730508763230121215.png)
热处理设备指用于实施热处理工艺的装备，随着科技的发展，在冶金、机械、航空、航天、船舶 等工业生产中，需要进行热处理的零件和工具日益增多，热处理炉是实现热处理工艺的主要设备，没 有先进的热处理炉就不能实现先进的热处理工艺，热处理工艺的现代化，实质是热处理设备的现代化 。
热处理设备[1]
函数简化为：
如长时间恒温状态下炉壁的传热。 不稳定态温度场：物体各点的温度随时间的变化而变化， 如升温状态下炉壁的传热。
热处理设备[1]
2．温度梯度
在温度场内，物体(或体系内)相邻两等温面间的温度 差△t与两等温面法线方向的距离△n的比例极限，称为温 度梯度。用下式来表示:
温度梯度是表示温度变化的一个向量，其数值等于在 和等温面相垂直的单位距离上温度变化值，并规定由低到 高为正，由高到低为负。
热处理炉是实现金属热处理工艺的主要要设备，没有先进的热 处理炉就不能实现先进的热处理工艺，要实现热处理技术的现代化 ，需要靠热处理设备的现代化来保证。即热处理设备的先进与否更 是决定热处理工艺的重要因素。
热处理设备[1]
1.2热处理设备的发展概况
v 现代热处理设备包括：大型连续生产线，密封箱式多 用炉生产线，真空及无人化感应加热设备
。特点：传热过程中，既有流体质点的导热作用，又有流体质点位
移产生的对流作用。
3.辐射传热
辐射能—电磁波—热能 （中、高温炉）
物体间通过辐射进行的热能传递过程，称为辐射传热。
特点：辐射不需任何介质，传热过程中伴随着能量的转化，即
从热能到辐射能以及从辐射能又转化为热能。
热处理设备[1]
二、温度场与温度梯度 1.温度场
反（1—6）式为导热基本方程式，即傅立叶定律。
热处理设备教案
《热处理设备》教案授课周数：10周学时：4学时分配：总学时：46外语教学：实验： 6上机：课程类别：必修课：限选课：√任选课：考试方式：考试：√考查：成绩评定比例：平时：20﹪实验：10﹪其中：期末：70﹪使用教材：华小珍等编《热处理炉》华小珍等编《炉温仪表讲义》参考书目：1.《热处理设备及设计》山东大学主编; 山东人民出版社2.《测温仪表及感应加热装置》陈特夫主编;机械工业出版社3.《炉温仪表与热控制》李均宜主编武汉大学出版社;《热处理设备》的内容分为热处理炉与炉温仪表两个部分第一部分热处理炉第一章筑炉材料本章教学目的：了解筑炉材料的类型、特性及用途本章课时安排：5H本章重点难点：耐火材料的技术性能指标耐火材料筑炉材料保温材料炉壳用金属材料、炉子地基材料、炉用耐热钢材第一节.耐火材料炉衬基本由耐火层+保温层组成低温炉则只有一层保温层而无耐火层炉子耐火层——直接承受炉内高温。
有一定强度,能抵抗炉内介质或熔渣破坏作用。
保持炉膛形状和尺寸。
保温层——减少炉子热损失一、耐火材料的技术性能指标１、耐火度指材料受热后软化到一定程度时的温度耐火度测定如图主要取决于它的化学成分和材料中易熔杂质如ＦeＯ和ＮaO等含量２耐火锥软倒情况普通耐火材料耐火度为1580～1770℃高级耐火材料耐火度为1770～2000℃特级耐火材料耐火度为＞2000℃２、高温结构强度它用荷重软化点来评定，指在一定压力（196Kpa）以一定升温速度加热，测出样品开始变形的温度和压缩变形达4%或40%的温度→荷重软化4%或40%的软化点。
3、高温化学稳定性指在高温下，抵抗炉气、熔盐和金属氧化物等侵蚀作用的能力。
常用抗渣性来评定。
如：粘土砖和高铝砖对酸性和碱性熔渣有抗蚀作用，硅砖只能抗酸性熔渣，不能抗碱性熔渣。
镁砖只能抗碱性渣。
4、热震稳定性（耐急冷急热）指耐火制品对急热急冷的温度反复变化，其抵抗破坏和剥落的能力。
测试方法：将试样加热至850℃，在流动的冷水中冷却反复进行直至破碎和剥落至重量损失20%为止。
沈阳理工大学-大创版-热处理设备课程设计教学大纲-张路宁
《热处理设备》课程设计教学大纲课程编码：050251005课程英文名称：Heat-treatment Equipment Course Design课程总学时：3周讲课：10 实验：0 上机：40适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据金属材料工程专业2012版教学计划制订。
（一）适用专业金属材料工程。
（二）课程设计性质本课程设计是学生在修完热处理原理与工艺学等专业基础课程，并完成工艺课程设计后进行的一次综合性和实践性很强的教学实践活动，是教学中的一个重要环节。
（三）主要先修课程和后续课程1.先修课程：工程制图、机械设计基础、热处理原理与工艺学、热处理设备等。
2.后续课程：学生进入毕业设计教学环节。
二、课程设计目的及基本要求课程设计教学实施目的是：1.通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热处理设备课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决炉子设计问题的能力。
2.学习热处理炉设计的一般方法，掌握炉子设计的一般规律。
3.进行常规热处理炉设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料及手册、运用标准及规范。
4.熟悉计算机Auto CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
课程设计教学的基本要求：1.能从热处理炉功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择炉型结构、确定炉体基本尺寸、合理选定耐火材料、确定炉体钢结构和钢材的规格型号。
2.能应用热平衡计算法确定热处理炉的输入总功率。
能够进行电阻炉电热元件的计算或根据燃料种类进行燃料燃烧计算，进而选择燃烧装置。
3.能够从使用与维护、经济性和耐用性等问题出发，对热处理工件夹具、支架等进行结构设计。
4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。
5.初步掌握Auto CAD 软件的使用操作，使用计算机绘制炉体总图、零件图。
三、课程设计内容及安排1. 主要内容：课程设计题目以箱式电阻炉、台车炉、盐浴炉、井式炉的设计为主，也可选做其它设计题目，其工作量要在3周内完成。
沈阳理工大学-大创版-热处理设备课程教学大纲-张路宁
《热处理设备》课程教学大纲课程代码：050231006课程英文名称：Heat-treatment Equipment课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据金属材料工程专业2012年培养计划制定。
（一）课程的地位及教学目标“热处理设备”课程是金属材料专业学生的必修专业课，是在学生们学习了材料科学基础、传热学、热处理原理与工艺学、材料现代分析技术等相关课程后开设的一门涉及金属材料热处理设备的基础理论、基本原理和基本构造方面知识，并具有较强实践性的专业主干课程。
本课程的教学目标是：使学生掌握传热学、气体力学、燃料燃烧、耐火材料的基本理论及在热处理炉上的应用。
掌握常用筑炉材料、电热元件的性能及选用原则，掌握燃料燃烧的计算方法。
了解常用热处理设备的种类、型号、构造、设计步骤及计算方法。
使学生能够根据产品产量及热处理工艺特点选用合适的热处理设备，使学生具有一般热处理炉设计的基础知识，为后续的课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：掌握三种传热方式的机理和基本公式，能够对炉内综合传热过程进行分析和计算；掌握气体力学的基本原理，能够熟练应用伯努利方程计算炉窑系统内气体流动问题；掌握烟囱的热工计算方法；掌握常用耐火材料的基本性能及使用方法；掌握热处理电阻炉的设计步骤，包括炉型的选择、炉膛尺寸的确定、功率的计算、电热元件的选择与计算等，了解炉体砌筑、安装等工程方面的知识。
掌握燃料燃烧计算方法，了解燃烧基本理论，了解常用燃烧装置的结构及工作原理。
掌握燃料热处理炉的设计步骤；掌握热处理浴炉的特点及分类，了解电极浴炉的设计概要；掌握真空热处理炉的分类。
掌握常用类型真空热处理炉的结构、工作原理及系统组成。
了解真空热处理炉发展趋势。
了解离子渗氮炉工作原理；掌握感应加热的基本原理，了解感应器设计概要。
热处理工艺及设备教学大纲
热处理工艺与设备课程教学大纲课程名称：热处理工艺与设备课程编号：02100140 英文名称：Heat-treatment Procedure and Equipment学时：40学时学分：2.5学分开课学期：第六学期适用专业：金属材料与工程课程类别：必修课程性质：专业课先修课程：材料科学基础、材料性能学、材料现代分析测试方法教材：无一、课程的性质及任务本课程是金属材料专业方向限选课。
是在学生学习了材料科学基础、材料现代分析技术等相关课程后的一门关于材料的热处理工艺和热处理设备的基本理论、原理和基本结构的实践性较强的专业主干课程。
课程的目的和要求：掌握钢铁材料预备热处理及淬火、回火工艺的制定原则；了解钢铁材料的表面淬火及化学热处理规范；系统地了解热处理设备内的构造和一般原理；熟悉冶金产品及其它工件热处理常用的设备型号、构造与操作特点；能够根据产品产量及热处理工艺特点选用合适的设备型号。
二、课程内容及学习方法第一部分热处理工艺（一）金属的加热（二）退火与正火（三）淬火与回火（四）表面淬火（五）化学热处理第二部分热处理设备（一）热处理电阻炉（二）热处理燃料炉（三）热处理浴炉（四）可控气氛热处理炉（五）其它类型热处理设备三、课程的教学要求第一部分热处理工艺（一）金属的加热加热的物理过程：传导、对流、辐射及真空加热特点。
影响零件加热的因素。
钢铁在加热时的腐蚀：氧化、内氧化、生铁肿胀及脱碳。
氧化脱碳控制：碳势及氧化脱碳控制方法。
（二）退火与正火退火工艺分类：均匀化退火、去氢退火、去应力退火、再结晶退火、完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火。
正火：定义，正火与退火处理的性能差别，正火退火缺陷。
（三）淬火与回火淬火的定义、目的及分类。
淬火介质：理想淬火介质，淬火介质冷却能力的评价，淬火介质的冷却特性。
淬透性：基本概念，淬透性试验方法，端淬试验的应用。
淬火应力与控制：淬火应力形成的一般规律，热处理变形的产生及控制。
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热处理设备
Heat treating equipment
课程编号：07310510
学时：45（其中：讲课学时：43 实验学时： 2 上机学时：0）
学分：3
先修课程：《高等数学》、《传热学》、《电工学》、《金属材料学》、《物理化学》、《机械原理和机械零件》、《机械制图》、《计算机技术》
适用专业：金属材料工程
教材：《金属组织控制技术与设备》邵红红，纪嘉明编著，北京大学出版社，2011年9月第1版。
开课学院：材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务
（一）本课程的性质
热处理设备是金属材料工程专业的必修课，是本专业材料、工艺、设备三条主线之一。
实践证明，要提高钢铁等金属材料的使用性能，最有效的手段之一，就是对其进行热处理。
如果说，冶金工作者已经赋予了材料优良的性能潜力，而热处理工艺可以发掘这样的潜力，使之具有最佳的使用性能，那么，热处理设备则是达到这种目的的必不可少的手段。
所以作为一个金属材料工程学生，热处理设备方面的知识不可或缺。
（二）本课程的任务
1．熟悉热处理设备的类型、结构特点和应用范围，能够合理选择、正确使用热处理设备；
2．初步具备设计和改造普通热处理炉的能力；
3．对热处理设备发展动态有所了解，从而能充分利用现有设备，大胆合理运用和推广先进热处理设备，为保证产品质量提供必要条件。
二、课程的基本内容和要求
第一章（本教材第六章）传热学原理
1．教学内容
（1）传热的基本方式：传导、对流和辐射换热；温度场、稳定导热和不稳定导热、温度梯度的概念；
（2）传导传热：基本定律和传热量计算表达式，单、多层平壁稳定导热及单多层圆筒壁稳定导热分析和计算；
（3）对流换热：基本定律和传热量计算表达式，影响对流换热的因素，不同条
件下对流换热系数的确定；
（4）辐射换热：辐射的基本定律，绝对黑体的概念，实际物体表面间的热交换，隔热屏及有隔热屏时的辐射热交换；
（5）热处理炉综合热交换的概念和应用。
2．基本要求
（1）了解传热的基本方式；
（2）了解各种传热方式传热量的基本关系及相关物理量的物理意义；
（3）了解在设计和使用热处理炉时经常遇到的传热问题的计算方法和所用数据；
（4）了解热处理炉热交换的过程和特点。
第二章（本教材第七章）热处理炉用材料
1．教学内容
（1）耐火材料的技术性能指标；
（2）耐火材料的种类、特点和应用范围；
（3）电热元件材料的性能要求；
（4）电热元件材料的分类、特点及其应用。
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检测方法；熟悉耐热材料和保温材料的类型、成分、性能特点及其用途；
（2）掌握电热元件材料的性能要求；熟悉电热元件材料的类型、成分、牌号、性能特点、应用范围及注意事项。
第三章（本教材第八章）热处理电阻炉设计概要
1．教学内容
（1）热处理电阻炉的基本结构；
（2）热处理电阻炉的设计步骤：
1）炉型选择与炉膛尺寸确定；
2）炉体结构设计和材料选择；
3）电阻炉功率确定；
4）炉子功率分配和电热元件接线；
5）电热元件计算；
6）电热元件布置与安装。
2．基本要求
（1）熟悉热处理电阻炉的基本结构及其作用；掌握热处理电阻炉的选型原则；熟练掌握炉膛尺寸的确定方法；
（2）了解炉体各组成部分的工作特点，能根据炉型的不同确定炉体结构、尺寸
及砌筑方法并能选择合适的筑炉材料；
（3）熟悉电阻炉功率的理论计算法；能熟练运用经验计算法；掌握炉内功率补偿的作用和方法；
（4）熟悉电热元件的计算内容和计算方法；能根据不同炉型确定使用的电热元件种类、结构和安装方法。
第四章（本教材第九章）热处理炉的基本类型
1．教学内容
（1）通用性周期作业热处理电阻炉的种类、结构特点和用途；
（2）周期性可控气氛炉的种类、结构特点和用途；
（3）连续作业热处理炉的种类、结构特点和用途。
2．基本要求
（1）熟悉通用性周期作业热处理电阻炉的命名方法；了解各种炉型的结构特点；熟练掌握各种炉型的用途；
（2）熟悉周期性可控气氛炉的结构特征、工作原理；熟悉各炉型的用途；
（3）了解并熟悉各种连续作业热处理炉的主要结构和用途。
第五章（本教材第十章）热处理浴炉和流动粒子炉
1．教学内容
（1）浴炉的特点和类型；
（2）电极盐浴炉的设计；
（3）流动粒子炉的工作原理、类型和结构。
2．基本要求
（1）了解浴炉的类型和特点；熟悉各种浴炉炉型的基本结构和工作原理；熟悉各种浴炉炉型的应用范围；
（2）熟悉电极盐浴炉的工作特点和结构原理；了解电极浴炉的设计过程；掌握电极布置方案和设计方法；
（3）熟悉流动粒子炉的工作原理、类型、加热方法和用途。
第六章（本教材第十一章）真空炉
1．教学内容
（1）热处理真空炉的基本类型和结构形式；
（2）真空系统的组成、常用真空系统种类及基本参数；
（3）真空炉炉用材料；
（4）离子氮化炉的工作原理、类型及主要构件。
2．基本要求
（1）熟悉真空热处理炉的基本类型和各种真空炉的结构特点；了解各种真空炉
的用途；了解常用的真空系统及其基本参数；熟悉并掌握真空炉炉用材料的种类和使用；
（2）熟悉离子氮化炉的工作原理；了解离子氮化炉的类型和钟罩式结构特点。
第七章（本教材第十二章）感应热处理设备及其他表面加热设备
1．教学内容
（1）感应加热热处理设备的电源分类、特点及选择；
（2）感应器设计概要；
（3）感应机床的种类、用途及选择；
（4）火焰表面加热装置的特点和用途；
（5）激光表面热处理装置的特点和用途。
2．基本要求
（1）熟悉各种感应加热电源的特性和适用范围，掌握感应器的设计要点和方法，了解感应机床的结构、类型和使用特点；
（2）熟悉火焰加热的特点，了解火焰加热的方法及装置；
（3）熟悉激光加热的原理和特点，了解激光器的种类、激光加热装置的组成和用途。
第八章（本教材第十三章）冷却设备及热处理辅助设备
1．教学内容
（1）淬火槽的种类和用途；
（2）淬火介质的循环冷却系统；
（3）淬火机及淬火压床的种类和使用；
（4）冷处理设备简介；
（5）热处理清洗、清理及强化设备、矫正及矫直设备的种类、结构、用途。
2．基本要求
（1）了解各种热处理冷却设备的工作原理、基本结构组成和用途，熟悉和掌握淬火介质需要量的计算方法和影响因素；
（2）了解热处理辅助设备的种类、工作原理和作用，能根据实际需要进行正确选择和使用。
四、大纲说明
1．本课程的实验要求见《热处理设备》实验教学大纲。
2．本课程采用多媒体教学。
3．每次课后结合课程内容布置一些思考题,供学生选做，以便深入理解教学内容。
五、参考书目
1．王秉铨.《工业炉设计手册》.北京：机械工业出版社，2010.
2．曾祥模.《热处理炉》.西安：西北工业大学出版社，1991.
3．孟繁杰.《热处理设备》.北京：机械工业出版社，1987.
4．吉泽升.《热处理炉》.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1999.
制定人：纪嘉明审定人：批准人：
2013年5月日
课程简介
课程编码：07310420
课程名称：热处理设备
英文名称：Heat treating equipment
学分：3
学时：45 （其中：讲课学时：43 实验学时：2 上机学时：0）
课程内容：《热处理设备》课程内容主要包括金属在热处理炉中的加热原理，热处理设备的基本类型、结构和特点，热处理设备的设计原理、设计方法和步骤。
通过课程教学，使学生具备根据不同产品合理设计和选择新设备，改进老设备，并且能正确使用热处理设备的能力。
选课对象：金属材料工程四年级学生
先修课程：《高等数学》、《传热学》、《电工学》、《金属材料学》、《物理化学》、《机械原理和机械零件》、《机械制图》、《计算机技术》
教材：《金属组织控制技术与设备》邵红红，纪嘉明编著，北京大学出版社，2011年9月第1版。