一、名詞解釋
1、熱流:單位時間內由高溫物體傳給低溫物體的熱量叫熱流，或熱流量。用Q表示，單位為W,即J/S
2、耐火度：是耐火材料抵抗高溫作用的性能，表示材料受熱后軟化到一定程度時的溫度。
3、荷重軟化點：是指在一定壓力條件下，以一定速度加熱，測出試樣開始變形時的溫度，當試樣變形達到4%或40%的溫度，稱為荷重軟化4%或40%軟化點。
4、熱導率：反應了物體導熱能力的大小，它的物理意義在單位時間內每米長溫度降低1℃時，單位面積能傳遞的熱流量，用λ表示，單位為w/（m.℃）
5、傳導傳熱：溫度不同的接觸物體間或一物體中各部分之間的熱能的傳遞過程，稱為傳導傳熱
6、輻射傳熱:物體間通過輻射能進行的熱能傳遞過程
7、黑體：輻射能全部被吸收的物體稱為黑體。
8、集膚效應：當交流電流通過導體時，在導體表面電流最大，越向內部電流密度越小的現象。
9、鄰近效應：兩個通過交流電流的導體彼此相距很近時，則每個導體內的電流將重新分布，電流瞬時方向相反時，則最大電流密度就出現在兩導體相鄰的面，當導體內的電流瞬時方向相同，則最大電流密度將出現在兩導體相背的一面，這種電流向一側集中的現象叫臨近效應
10、可控氣氛：為了使工件表面不發生氧化脫碳現象或對工件進行化學熱處理，向爐內通以可進行控制成分的氣氛，稱可控氣氛
11、碳勢：指一定成分的氣氛，在一定溫度下，氣氛與鋼的脫碳增碳反應達到平衡時，鋼的含碳量。
12、溫度梯度：物體（或體系內）相鄰兩等溫面間的溫度差△t與兩等溫面法線方向的距離△n的比例極限
13、氧勢：指在一定溫度下，金屬的氧化和氧化物分解處于平衡狀態時氣氛中氧的分壓或
氧化物的分解壓
14、熱震穩定性：也叫耐急冷急熱性，表示材料抵抗溫度急劇變化而不破壞的性能
15、單位表面負荷:元件單位表面積上所發出的功率，單位w/cm3，元件表面負荷越高，發出的熱量就越多，元件溫度就越高，所用的元件材料就越少。
16、露點：指氣體中水蒸氣凝結成水的溫度
17、黑度：灰體的高度ε被定義為灰體的輻射力E與同溫度下的黑體輻射E0之比
二、簡答題
1、熱處理電阻爐的設計步驟
答：1）爐型的選擇2）爐膛尺寸的確定3)爐體結構設計4）電阻爐功率計算及功率分配5）電熱元件材料的選擇6）電熱元件材料的設計計算7）爐用機械設備和電氣、控溫儀表的設計與選用8)技術經濟指標的核算9）繪制爐子總圖、砌體圖、和編制電爐使用說明書等隨機技術文件。
2、浴爐如何分類
答：按介質的不同可分為鹽浴爐、堿浴爐、鉛浴爐、油浴爐，按熱源供給方式的不同可分為外熱式和內熱式兩種。
3、熱處理電阻爐功率的計算方法有哪兩種。各有何特點
答：計算方法有熱平衡計算法和經驗計算法。1）熱平衡計算法,是根據爐子的輸入總功率應等于各項能量消耗總和的原則確定爐子功率的方法。2）經驗計算法：a、類比法，與同類爐子相比較，當爐膛尺寸和爐體結構確定后，依據生產率、升溫時間等方面的具體要求，與性能較好的同類爐子相比較，而確定新設計爐子的功率b、經驗公式法，這種方法適用于周期作業封閉式電阻爐。
4、試述插入式電極鹽浴爐和埋入式電極鹽浴爐各自的優缺點
答：插入式電極鹽浴爐電極從坩堝上方垂直插入熔鹽，熔鹽中插入的一對電極，通入低電壓（6~17.5V）大電流（幾千安培）的交流電，由熔鹽電阻熱效應，將熔鹽加熱到工作溫度。
缺點：a、爐口只有2/3的面積能使用，其他被電極占據，效率低，耗電量大b、由于電極自上方插入，與鹽面交界處易氧化，壽命短，電極損耗大c、電極在一側，遠離電極一側溫度低d、工件易接觸電極，而產生過熱或過燒。
埋入式電極鹽浴爐將電極埋入浴槽砌體，只讓電極工作表面接觸熔鹽，在浴面上無電極
特點:1）有效面積大，生產率高，熱效率高，節能25%~30%2）爐溫相對均勻，介質流動性好3）電極不接觸空氣，壽命長4）工件接觸電極可能性小，廢品率低。缺點：1）砌體與電極一體，不能單獨更換電極，電極損壞時，浴槽也要相應更換，對于高溫爐，則插入電極優勢大2)形狀復雜，不一焊接，砌護麻煩3)電極間尺寸不能調節，電極形狀，尺寸，布置，要求高，功率不可調。
5、箱式電阻爐加熱爐分類方法有哪些
答:箱式電阻爐按其工作溫度可分為高溫箱式爐（>1000℃）中溫箱式爐（650-1000℃），低溫箱式爐（<650℃）圓體箱式電阻爐
6、井式熱處理電阻爐和箱式熱處理電阻爐在確定生產率方面有何不同？
答：箱式電阻爐單位面積生產率指爐子在單位時間內單位爐底面積所能加熱的金屬質量。對于井式爐，爐底單位面積生產率是指其最大縱剖面的單位生產率，最大縱剖面=爐膛直×徑爐膛有效高度
7、試述感應加熱過程中，中、高頻電流的特點及現象
答：1）集膚效應，當交流電流通過導體時，在導體表面電流最大，越向內部電流密度越小的現象。2）鄰近效應，導體內的電流的頻率越高，導體間距越小，臨近效應越顯著。3）圓環效應，當交流電流通過環形導體時，電流在導體橫截面上的分布將發生變化，此時電流僅集中在圓環的內側。4）尖角效應，當感應器與工件間距的距離相同，但在工件尖角處的加熱強度遠較其他光滑部位強烈，往往會造成過熱。
8、熱處理的節能的途徑有哪幾個方面。
答：1）從設備入手，重點進行新型熱處理設備的研制，推廣，應用和進行舊設備的全面技術改造。2）推廣節能熱處理工藝及材料的研究與應用。3）熱處理的生產的節能管理。
9、感應加熱的基本原理與集膚效應。
答:感應加熱的基本原理：當感應器（感磁導體）通過交變電流時，在其周圍產生交變磁場，將工件放入交變磁場中，按電磁感應定律，工件內將產生感應電動勢和感應電流，感應電流做功8，將工件加熱。集膚效應，當交流電流通過導體時，在導體表面電流最大，越向內部電流密度越小的現象稱為集膚效應，當電流頻率越高，集膚效應越顯著。
10、在選擇使用熱處理電阻爐時主要應考慮哪幾個方面。
答：1、工件的特點，2、技術要求，3、生產量大小和作業制度4、勞動條件，5、爐子性能，6、其他，對車間廠房結構，地基，爐子建造維修，維護，投資等也周密考慮。
三、其他
砌筑熱處理爐時需使用耐火材料、保溫材料、爐用金屬材料以及一般建筑材料。在建造和設計熱處理爐是合理選用筑爐材料對滿足熱處理工藝要求，提高爐子使用壽命，節約能源，降低成本都有重要意義。
常用耐火材料：黏土磚、高鋁磚、輕質耐火黏土磚、硅酸鋁耐火纖維和耐火混凝土、耐火涂料等。
為減少爐子熱傳導引起的熱損失，提高爐子的熱效率，耐火層外需砌一層保溫材料。保溫材料具有體積密度小，氣孔率高，熱容量小，熱導率小等特點。工程上把λ值<0.25W/(m.℃)的材料稱為保溫材料。常用保溫材料有：石棉，礦渣棉，蛭石，硅藻土，膨脹珍珠巖，巖棉以及超輕質耐火磚等。他們常以散料或制成制品使用，近些年來，新爐型不提倡使用散料。
爐用金屬材料有哪些：爐外用金屬材料和爐內用耐熱鋼，普通金屬材料用作爐子的外殼金和構架：Q235A鋼板，角鋼，槽鋼，工字鋼。爐用耐熱鋼用作爐底板、爐罐、坩堝、料筐、爐輥、傳送帶、夾具、緊固件、電熱元件及其引出棒等。
中溫箱式電阻爐用于退火、正火、淬火、回火或固體滲碳等；高溫~用于高速鋼或高速合金鋼模具的淬火加熱，其結構與中溫相似；低溫~大多用于回火
中溫井式爐適用于軸類等長形零件的退火正火淬火及預熱等，與箱式爐相比裝爐量少，生產效率低，常用于質量要求較高的零件，高溫井式爐適用于合金鋼、高速合金鋼長桿件熱處理；低溫井式電阻爐最高工作溫度為650℃，廣泛用于零件的回火
常用電熱元件材料及特點：鐵鉻鋁：這類材料電阻率大，電阻溫度系數小，功率穩定，耐熱性好，抗滲碳，耐腐蝕，價格便宜，應用廣泛。其缺點是塑形差，高溫加熱后，晶粒粗大，脆性大。鎳鉻系：高溫加熱不脆化，具有良好的塑性和焊接性便于加工和維修，抗滲氮，缺點是電阻率小，電阻溫度系數較大，不抗硫蝕，價格昂貴。
純金屬：略
外熱式真空熱處理爐的結構特點和缺點，外熱式真空爐結構簡單，制造容易，容易密封，抽氣量小，容易達到所要求的真空度，不受耐火、絕緣材料及電阻放氣，不存在真空放點問題，工件加熱質量高，生產安全可靠。但由于熱源在爐罐外，熱惰性大，熱效率低加熱速度慢生產周期長。由于爐罐材料高溫強度所限，爐子尺寸小，使用溫度低于1100℃，合金鋼或耐熱鋼罐價格昂貴，不易加工，僅適用于合金的退火、真空除氣、真空滲金屬等
內熱式真空熱處理爐結構特點，內熱式真空熱處理爐是將整個加熱裝置及欲處理的工件均放在真空容器內，而不用爐罐的爐子。這類爐子的優點是：1、可以制造大型高溫爐，而不受爐罐的限制；2、加熱和冷卻速度快，生產效率高。其缺點是:1、爐內結構復雜，電氣
絕緣性要求高；2、與外熱式真空爐相比，爐內容積大，各種構件表面均吸附大量氣體，需配大功率抽氣系統；3、考慮真空放電和電氣絕緣性，要低電壓大電流供電，需配套系統。
現代真空電阻熱處理爐都是內熱式的，沒有爐罐，整個爐殼就是一個真空容器，外殼是密封的，某些部位用水冷卻。按其外形及結構分為立式、臥式、單室、雙室和三室等。工件冷卻方式分為自冷、負壓氣冷、負壓油冷和加壓氣冷、高壓氣冷及超高壓氣冷等爐型。按熱處理工藝可分為淬火爐和回火爐。有單功能的，也有多功能的。
可控氣氛熱處理爐的分類及特點
1可控氣氛熱處理爐的分類，有周期式和連續式之分。
周期爐：有井式爐和密閉箱式爐（又稱多用爐）適用于多品種小批量連續生產，可用于光亮淬火、光亮退火、滲碳、碳氮共滲等熱處理，連續爐：有推桿式，轉底式及各種形式的連續式可控氣氛滲碳生產線等，適用于大批量生產，可用于光亮淬火、回火、滲碳及碳氮共滲等熱處理。
2可控氣氛熱處理爐的特點：1、爐膛密封良好，2、爐內保持正壓3、爐內氣氛均勻4、裝
設安全裝置5、爐內構件抗氣氛侵蝕。
