热处理手册 第3卷 热处理设备和工辅材料（第5版）

　　本手册是一部热处理专业的综合工具书，共4卷。本卷是第3卷，共22章，内容包括：绪论，热处理温度测量，可控气氛及碳势控制、氮势控制，热处理工艺过程控制，热处理自动化与智能化，热处理车间设计，热处理节能、环保与安全，热处理工艺材料与淬火冷却介质，热处理设备常用的材料及基础构件，可控气氛热处理炉，真空热处理炉，感应热处理设备，离子热处理设备，激光热处理设备，气相沉积设备，铝合金热处理设备，钢板热处理生产线，大型铸锻件热处理设备，热处理冷却设备，热处理清洗设备，热处理清理及强化设备，热处理设备设计基础及选型。本手册由中国机械工程学会热处理分会组织编写，内容系统全面，具有一定的权威性、科学性、实用性、可靠性和先进性。

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前言
第1章绪论1
1.1热处理设备的分类1
1.1.1热处理主要设备1
1.1.2热处理辅助设备1
1.2热处理炉的分类和特性2
1.2.1热处理炉的分类2
1.2.2热处理炉的主要特性2
1.3热处理设备的技术经济指标3
1.3.1性能指标3
1.3.2运行指标4
1.3.3能耗及碳排放指标4
1.3.4可靠性及寿命4
1.3.5安全卫生与环境5
1.4热处理设备的绿色、低碳、智能化发展5
参考文献5
第2章热处理温度测量6
2.1热处理设备和仪表系统分类6
2.1.1热处理炉分类6
2.1.2仪表系统分类7
2.2温度传感器7
2.2.1热电偶7
2.2.2热电阻15
2.2.3辐射温度计15
2.2.4其他温度传感器15
2.3温度显示与控温仪表16
2.3.1数字式温度显示调节仪表16
2.3.2智能调节仪17
2.4系统精度校验（SATs）19
2.4.1系统精度校验和最大允许调整量要求19
2.4.2实施条件21
2.4.3校验周期21
2.4.4校验程序21
2.5温度均匀性测量（TUS）23
2.5.1实施条件和测量周期23
2.5.2检测装置和检测方法25
2.5.3温度均匀性测量和替代方法26
2.5.4补充热辐射测试31
参考文献31
第3章可控气氛及碳势控制、氮势控制32
3.1可控气氛分类、应用及安全32
3.1.1可控气氛分类32
3.1.2可控气氛的选择与使用33
3.1.3可控气氛的安全使用34
3.2可控气氛的制备37
3.2.1放热式气氛制备37
3.2.2吸热式气氛制备42
3.2.3放热-吸热式气氛发生器46
3.2.4甲醇裂解气氛47
3.2.5氮基气氛47
3.2.6氨气的汽化与氨裂解气48
3.2.7气体净化装置52
3.2.8可控气氛经济指标对比56
3.3可控气氛的碳势控制57
3.3.1炉内气氛与钢铁的氧化还原反应57
3.3.2碳势控制61
3.4可控气氛的氮势控制69
3.4.1氮势69
3.4.2气氛组分关系71
3.4.3气氛测量装置74
3.4.4氮势控制76
参考文献77
第4章热处理工艺过程控制78
4.1热处理的温度控制78
4.1.1影响温度控制的因素78
4.1.2热处理炉的温度管理81
4.2热处理的气氛控制82
4.2.1影响气氛控制的因素82
4.2.2热处理气氛的管理84
4.3热处理的冷却控制84
4.3.1影响冷却控制的因素84
4.3.2热处理冷却的管理85
4.4热处理工艺过程的监视测量85
参考文献88
第5章热处理自动化与智能化89
5.1热处理装备自动化89
5.1.1工艺及过程自动控制89
5.1.2物流自动化93
5.1.3热处理装备的智能化96
5.2数字化热处理98
5.2.1热处理系统层级划分98
5.2.2数字化热处理设备98
5.2.3热处理数字化生产100
5.2.4远程数字化接口要求105
5.3热处理智能化106
5.3.1智能化的基本概念106
5.3.2热处理（渗碳）工艺在线决策111
5.3.3热处理故障预测111
参考文献113
第6章热处理车间设计114
6.1工厂设计一般程序114
6.2热处理车间分类114
6.3热处理车间生产任务和生产纲领115
6.4车间工作制度及年时基数115
6.5工艺设计116
6.6热处理设备的选型与计算117
6.7热处理车间智能化121
6.8车间位置与设备平面布置122
6.9热处理车间建筑物与构筑物131
6.10车间公用动力和辅助材料消耗量132
6.11热处理车间的职业卫生、职业安全137
6.12热处理车间的环境保护138
6.13节约能源与合理用能140
6.14热处理车间人员定额141
6.15热处理车间主要数据、技术经济指标和设计工作说明142
参考文献143
第7章热处理节能、环保与安全144
7.1热处理节能144
7.1.1热处理节能的几个基本因素144
7.1.2热处理节能的基本策略和途径146
7.1.3热处理工艺与节能146
7.1.4热处理设备节能148
7.1.5热处理的余热利用150
7.1.6热处理工辅具的节能152
7.1.7生产管理节能153
7.2热处理环境保护154
7.2.1热处理生产的环境污染与危害154
7.2.2热处理的环境保护要求157
7.3热处理安全生产158
7.3.1热处理生产的危险因素和有害因素158
7.3.2热处理厂房和作业环境的安全159
7.3.3生产物料和剩余物料的使用与
储存安全159
7.3.4生产装置的使用安全160
7.3.5热处理工艺作业过程的安全161
7.3.6热处理生产安全卫生防护技术措施162
7.3.7热处理生产安全卫生管理措施163
参考文献163
第8章热处理工艺材料与淬火冷却介质164
8.1热处理原料气体164
8.1.1氢气164
8.1.2氮气164
8.1.3氨气（液氨）165
8.1.4丙烷165
8.1.5丁烷165
8.1.6液化石油气165
8.1.7天然气165
8.1.8乙炔165
8.1.9甲醇166
8.2热处理用盐166
8.2.1热处理盐浴基本成分166
8.2.2热处理盐浴使用范围167
8.2.3盐浴校正（脱氧）剂167
8.3化学热处理渗剂168
8.3.1氮碳共渗剂168
8.3.2QPQ复合处理工艺材料169
8.3.3渗硼剂170
8.3.4渗铬剂171
8.3.5渗钒剂172
8.3.6渗钛剂173
8.3.7硼铝及多元金属共渗剂174
8.3.8TD金属碳化物覆层处理剂174
8.3.9渗硫剂175
8.3.10渗硅剂176
8.3.11渗锌剂177
8.3.12渗铝剂177
8.4热处理涂料179
8.4.1热处理保护涂料179
8.4.2化学热处理防渗涂料180
8.5淬火冷却介质181
8.5.1水及盐溶液181
8.5.2淬火油182
8.5.3聚合物淬火液187
8.5.4淬火冷却介质的选择193
8.5.5聚合物淬火液冷却系统的安装、维护与控制195
参考文献196
第9章热处理设备常用的材料及基础构件198
9.1耐火材料198
9.1.1耐火材料的主要性能198
9.1.2常用