箱式炉是一种多功能工业加热系统，设计用于各种热处理工艺，主要涉及辐射和对流传热机制。箱式炉适用于间歇式生产，在这种情况下，材料在加热过程中保持静止不动，通过单个接入点进行装载/卸载。主要的热处理包括用于提高硬度的淬火、用于消除应力和软化的退火以及用于合金均匀化的固溶处理。这些工艺适用于需要精确热控制的金属和合金，以达到目标机械性能，如强度、耐磨性和尺寸稳定性。箱式炉采用传统的加热原理，而现代的替代方法如 igbt 感应炉 为特殊应用提供不同的加热方法。
要点说明：
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初级热处理工艺
- 淬火 :快速冷却加热金属（通常在油或水中），通过马氏体转变提高硬度。用于工具钢和需要耐磨性的部件。
- 退火 :缓慢的冷却过程，可软化金属，改善机加工性能，并消除先前制造步骤产生的内应力。对冷加工金属至关重要。
- 溶液处理 :加热合金，使次生相溶解到基体中，然后进行淬火，以保持过饱和固溶体。这对铝系列等沉淀硬化合金至关重要。
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操作特点
- 整个热循环期间工件定位固定
- 通过单门通道进行批量加工（与连续炉不同）
- 在高温（>700°C）条件下以辐射传热为主，对流为辅
- 通过热电偶控制的加热元件保持温度均匀性
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材料应用
- 黑色合金：碳钢、工具钢、不锈钢
- 有色金属：铝、铜及其合金
- 专业应用：粉末金属烧结、钎焊操作
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比较优势
- 在处理静态负载时，比某些替代系统具有更好的温度均匀性
- 对于非反应性材料，运行成本低于真空炉
- 与 感应炉 系统
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过程控制注意事项
- 对于敏感材料，加热速率通常为 5-10°C / 分钟
- 根据材料厚度和所需相变计算浸泡时间
- 气氛选项：空气（氧化）、惰性气体（氮气/氩气）或用于防止脱碳的放热气体
这些基本工艺表明，尽管感应加热系统等新技术不断涌现，箱式炉对冶金转化仍然至关重要。箱式炉的简便性和可靠性使其成为热处理车间经久不衰的资产。
汇总表：
| 流程 | 目的 | 材料 |
|---|---|---|
| 淬火 | 快速冷却以提高硬度（马氏体转变） | 工具钢、耐磨部件 |
| 退火 | 缓慢冷却以软化金属、消除应力、改善机加工性能 | 冷加工金属、不锈钢 |
| 固溶处理 | 加热溶解次生相，然后淬火使合金均匀化 | 沉淀硬化合金（如铝系列） |
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