内热式真空热处理炉的分析介绍

内热式真空热处理炉通常称为冷壁炉。这种类型的炉子其加热器和隔热层构成的加热室，全部放置在水冷夹层结构的真空炉壳内。电热元件按工作温度等不同情况可选用合金电热材料，如钼、钨、钽和石墨。隔热材料可选用不锈钢、钼、钨、钽板，耐火纤维和石墨毡。

内热式真空热处理炉与外热式交空热处理炉相比，构造复杂。但是，其热效率高，生产率高。可以实现快速加热和快速冷却，使用温度高。因此，内热式真空热处理炉得到了迅速发展，成为目前真空退火、真空淬火、真空回火、真空钎焊和真空烧结的主要用炉。

1.气冷式真空热处理炉

气冷式真空热处理炉，就是采用惰性气体作为冷却介质的真空炉。气冷式真空热处理炉基本上分为两种类型：一种是金属工件的加热和冷却同在加热室内进行的加热室冷却型；另一种是金属工件在加热室内加热，在冷却室（或冷却区）内进行冷却的冷却室冷却型。

气冷真空热处理炉可用于耐热合金、析出硬化型不锈钢、马氏体与奥氏体不锈钢及弹簧材料等的固溶处理和时效处理，以及工具钢、高速钢等的光亮淬火、回火和钎焊作业等。但是，气冷真空热处理炉的冷却速度受到了一定程度的限制，存在着钢材淬透性差，质量大的工件不能完全淬透的情况。因此，目前又发展了正压气淬真空热处理炉。众所周知，气冷真空热处理炉对金属工件进行气淬时，充入炉内的冷却气体的压强一般在66.66kPa左右，也就是说，工件在气冷真空热处理炉内的气淬操作，仍然在负压下进行的。而正压气淬则是充入炉内的冷却气体的压强一般在表压49.033～78.453～490.332kPa情况下进行的。因此，正压气淬冷却速度更快，这就扩大了气淬钢的应用范围。正压气淬真空热处理炉在结构上，要考虑装出料门、炉壳等要承受内压。

2.油淬真空热处理炉

油淬真空热处理炉是20世纪60年代中期出现的炉型，只是到了70年代才开始应用推广。近几年，国内许多单位都在研究、设计、制造油淬真空热处理炉并取得了显著的成果。

周期作业的油淬真空热处理炉基本上有两种型式：单室油淬真空热处理炉和双室油淬真空热处理炉。单室油淬真空热处理炉是把加热室、冷却区、淬火油槽设计成一个真空室。因此结构简单，制造容易，操作维修方便，容易实现迅速的淬火操作，占地面积小，造价便宜。该炉型最大的弱点是：工件进行油淬火时的油淬汽对加热室有污染。这种污染会造成电热元件的使用寿命降低，电绝缘件的绝缘比能降低。(https://www.xing528.com)

双室油淬真空热处理炉采用了中间门结构，把加热室和冷却室、淬火油槽分开设计成双真空室结构。中间门既可以隔热也可以密封隔气。通常这种中间门结构称为中间真空隔热门。

双室油淬真空热处理炉的优点是：①中间真空隔热门能隔绝油蒸汽使其不能进入加热空，从而避免了油蒸汽对加热室的污染。提高了电热元件、隔热层的使用寿命，减少了维修工作量。根据报道双室油淬真空热处理炉的石墨电热元件的使用寿命，比单室油淬真空热处理炉的使用寿命要延长五分之一的时间。②由于中间真空隔热门的密封和隔热作用，在工件装、出炉时，就可以保持加热室的真空状态及高温状态，从而提高了加热速度，节省了电能。同时不影响工件装、出炉，缩短了热处理工艺操作周期，使生产效率提高。③由于中间真空隔热门的密封作用，使加热室与大气接触的机会减少，因而加热室气氛中的杂质较少。这样有利于保证热处理工件的质量。双室真空热处理炉的缺点是：①炉子的结构复杂，机构庞大，占地面积大。②实现迅速的淬火操作困难程度较大。③中间真空隔热门容易出故障，调试、操作维修不方便。④双室炉的造价比单空室的造价贵。

总之，从节省能源和提高生产效率的角度看，在今后一定时期内双室油淬真空热处理炉，将是工业生产中应用最多的一种炉型。

3.连续式真空热处理炉

由于周期作业真空热处理炉的生产效率和经济效果都是比较低的。为了提高生产效率和经济效果，近几年采用连续作业的真空热处理炉日益增多，是今后真空热处理炉发展的方向。但是，这种炉型投资很大，占地面积大。连续真空热处理炉通常是由装料室、加热室和淬火出料室等三个室组成。

4.多用途真空热处理炉

这种类型的炉子打破了把加热室和冷却室设计成为一体的结构常规设计模式。该炉型当工件在加热室中加热保温结束后，可以根据钢的种类、形状和真空热处理工艺的要求，任意选择最佳冷却方式，如可采用盐类、真空淬火油、水溶性淬火剂、水或惰性气体作冷却介质。这种炉子的工件淬火操作转移时间较低，约45s左右。