金属热处理工艺过程对温度测量的要求研究
摘要：在一定热作用下，或机械作用、化学作用下，改变金属合金内部结构和组织，进而获得所需性能的工艺操作为金属热处理，为了获得各种金属材料的优良性能，热处理工艺是极为重要的手段。
关键词：金属；热处理工艺；温度测量。
在工业生产中，热处理工艺形式多种多样，而热作用过程是这些工艺的基本过程，主要包括三个阶段，分别为加热、保温、冷却。在整个工艺过程中，主要参数描述有热处理周期、保温时间、加热速度、冷却速度、加热温度等。在热处理工艺中，需要使用各种加热炉，在加热炉中便可进行金属热处理，主要的基本热处理过程为退火、回火、淬火、化学热处理等，而化学热处理主要有去氧、渗碳、去氢、渗铬、渗铝等。因此，在热处理工艺中，对加热炉内的温度进行测量，是极为重要的工艺参数测量。在每一种热处理工艺规范中，极为重要的内容就是温度，一旦出现温度测量不准确，就无法进行正确的、规范的热处理工艺，进而对整个产品质量造成影响，甚至报废。在热处理中对温度进行测量时，最重要的就是在加热炉内安装好感温软件，且此安装位置必须具有代表性，要求感温软件所测得的温度能够对炉内工件或炉温给予真实反映。本文主要对几种不同的热处理炉及炉内感温软件的要求、炉温特点、加热炉结构、测温用仪表等进行分析。
一、箱式电炉
1、结构及炉温特点
箱式电炉炉体为方箱型，炉门位于侧面，一般将加热软件安装在侧壁上，有时将其布置于炉底板或炉顶，在整个炉内，温度最低为炉门处，而温度最高为电热元件处。
2、常用测温仪表
常用的测温仪表主要有电子电位差计、数字式仪表、热电偶配动圈式仪表。
3、感温软件的安装与使用要求
在中温箱式电炉中，通过炉顶将热电偶垂直插入，将其布置于中心线偏后；或者是通过后壁将热电偶水平插入，此时必须设置支撑架，时常对其进行1800转动，避免出现弯曲现象。插入热电偶时，其深度不得低于10倍保护管直径，同时应该防止接线盒出现过高温度，并实施相应的抗干扰信号措施。
二、井式电炉
1、结构及炉温特点
井式电炉炉膛形状与井形状相似，故而得名，炉内有炉罐，此炉罐是由耐热钢制成的，炉罐上有盖，工件主要安装于炉罐内，加热软件一般布置于炉罐外。炉罐内的气氛比较特殊，且炉罐内外、炉膛上下均存在温度差异。
2、常用测温仪表
在井式电炉内，常用的测温仪表为电子电位差计、数字式仪表、热电偶配动圈式仪表等。
3、感温软件的安装与使用要求
在井式电炉内，通过侧面将热电偶垂直插入，且必须保证测量端尽量与罐壁靠近，如果加热炉的炉膛比较深，应该同时使用数支热电偶在上下不同分区进行测量，进而对炉内整个温度情况进行较好控制。安装时，应该仔细检查热电偶保护管，不得出现漏气现象，避免炉内气氛受到侵蚀而损坏；经过实验验证后，经验值为罐内外温差，进而可以更加准确的对罐内温度进行测量与控制，同时在使用时应该积极采取相关措施，以防信号干扰作用。
三、盐浴炉
1、结构及炉温特点
在盐浴炉中的金属热处理工艺是指电流通过熔融盐类液体进而出发热量，且工件完全被浸没于熔盐中，进而获得金属相关优良性能的热处理工艺。在盐浴炉中炉膛为熔池，且熔池中内温度都是均匀的，同时熔盐温度与工件温度相同。
2、常用测温仪表
在盐浴炉中，常用测温仪表的使用需要根据具体情况而定，不同的盐浴炉使用的测温仪表也不相同，对中温盐浴炉而言，热电式温度计是比较常用；对高温盐浴炉而言，辐射式温度计是比较常用的。
3、感温软件的安装与使用要求
在盐浴炉中，对感温软件进行安装时，主要分为以下两种情况：（1）热电偶的使用：一是一般情况下，直角式热电偶使用的比较多，在安装期间，避免接线盒受到盐浴过高的辐射温度；二是保护管材料主要有不锈钢、其他耐盐浴腐蚀材料；三是安装热电偶时，应该尽量远离电极，有利于干扰作用的降低；（2）辐射式温度计的使用：一是安装期间，尽量通过一个套管将感温镜头与熔盐液面垂直对准，在套管中，使用干净压缩空气进行吹扫，避免烟雾过多，对测温带来影响；二是安装感温镜头时，应该根据仪表要求，对其与液面距离进行合理控制[1]。
四、高中频感应炉
1、结构及炉温特点
在高中频感应炉内，工件主要设置于感应圈内，且工件表面温度变化极为迅速，只要数十秒便可以完成室温到淬火温度的转变，因此，在此炉内，对温度测量的要求为快速、自动化。
2、常用测温仪表
在高中频感应炉中比较常用的测量仪表为辐射式温度计。
3、感温软件的安装与使用要求
在高中频感应炉内安装感温软件时，仪表镜头必须与工件的被加热部位对准，当感应线圈间隙低于感温软件的最小目标值时，应该对感应线圈进行特殊设计，争取预留出足够且适当的间隙，通过钢管感温软件镜头应该与测温部位对准，可以有效减少水气、烟雾带来的影响作用，避免出现温度测量的不准确性。由于仪表只能对表面温度进行测定，比如辐射温度、亮度温度等，因此，测量后应该对发射率进行校正，方可获得真实的温度测量值[2]。
结束语
综上所述，通过对高中频感应炉、盐浴炉、井式电炉、箱式电炉等不同类型的加热炉的结构及炉温特点及感温软件的选择、安装与使用要求进行分析，充分了解了金属热处理工艺中温度测量时仪表的选择与安装，为今后的研究奠定基础。
参考文献
[1]浙江,余姚.浅析金属材料与热处理的教学技巧[J]. https://www.kj009.net.
[2]罗涛.金属热处理[J].材料保护,2014(7).
