《热处理设备》课程教学大纲（本科）

1、热处理设备(Heat treating equipment)课程代码：07410122学分：1.5学时：24 （讲课学时24）先修课程：高等数学、物理化学、计算机基础、机械设计基础、材料科学基础、金属材料组织控制原理适用专业：金属材料工程教材：金属组织控制技术与设备邵红红，纪嘉明编著，北京大学出版社，2011 年9月。一、课程性质与教学目标（一）课程性质与任务热处理设备是本专业材料、工艺、设备三条主线之一。实践证明，要提高钢铁等金 属材料的使用性能，最有效的手段之一，就是对其进行热处理。如果说，冶金工作者已 经赋予了材料优良的性能潜力，而热处理工艺可以发掘这样的潜力，使之具有最佳的使 用性能，

2、那么，热处理设备则是达到这种目的的必不可少的手段。所以作为一个金属材 料工程专业学生，热处理设备方面的知识不可或缺。（二）教学目标.熟悉传热的基本方式；各种传热方式传热量的基本关系及相关物理量的物理意 义；了解在设计和使用热处理炉时经常遇到的传热问题的计算方法和所用数据。.掌握耐火材料的性能要求；了解耐火材料性能的检测方法；熟悉耐热材料和保温 材料的类型、成分、性能特点及其用途；掌握电热元件材料的性能要求；熟悉电热元件 材料的类型、成分、牌号、性能特点、应用范围及注意事项。.熟悉热处理电阻炉的基本结构及其作用；掌握热处理电阻炉的选型原则；熟练掌 握炉膛尺寸的确定方法；了解炉体各组成部分的工作特

3、点，能根据炉型的不同确定炉体 结构、尺寸及砌筑方法并能选择合适的筑炉材料；熟悉电阻炉功率的理论计算法；能熟 练运用经验计算法；掌握炉内功率补偿的作用和方法；熟悉电热元件的计算内容和计算 方法；能根据不同炉型确定使用的电热元件种类、结构和安装方法。.熟悉通用性周期作业热处理电阻炉的命名方法；了解各种炉型的结构特点；熟练 掌握各种炉型的用途；熟悉周期性可控气氛炉的结构特征、工作原理；熟悉各炉型的用 途；了解并熟悉各种连续作业热处理炉的主要结构和用途。.了解浴炉的类型和特点；熟悉各种浴炉炉型的基本结构和工作原理；熟悉各种浴 炉炉型的应用范围；熟悉电极盐浴炉的工作特点和结构原理；了解电极浴炉的设计过程

4、; 掌握电极布置方案和设计方法；熟悉流动粒子炉的工作原理、类型、加热方法和用途。.熟悉真空热处理炉的基本类型和各种真空炉的结构特点；了解各种真空炉的用 途；了解常用的真空系统及其基本参数；熟悉并掌握真空炉炉用材料的种类和使用；熟 悉离子氮化炉的工作原理；了解离子氮化炉的类型和钟罩式结构特点。.熟悉各种感应加热电源的特性和适用范围，掌握感应器的设计要点和方法，了解 感应机床的结构、类型和使用特点；熟悉火焰加热的特点，了解火焰加热的方法及装置; 熟悉激光加热的原理和特点，了解激光器的种类、激光加热装置的组成和用途。了解各 种热处理冷却设备的工作原理、基本结构组成和用途，熟悉和掌握淬火介质需要量的计

5、 算方法和影响因素；了解热处理辅助设备的种类、工作原理和作用。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点4-3和5-2：.毕业要求指标点4-3：能够将专业知识用于复杂金属材料工程问题的研究，包括 制定实验方案、构建实验系统、选择实验仪器和设备，并对实验参数或结果进行正确地 分析和解释以及通过信息综合归纳总结。.毕业要求指标点5-2：能够开发、选择或使用面向解决复杂工程问题的计算机语 言、计算机辅助设计程序、现代设备等。毕业要求 指标点课程目林1课逑目 标2课程目 标3课号目 标4课号目 标5课号目 标6课程目 标7毕业要求 4-3qq毕业要求 5-277

6、二、课程内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑章节内容讲课实验上 机课 外小 计支撑课程目标支撑的毕业要 求指标点第1章（本教材第6章）传热学原理：传热学的相关概念、规律、公式；在热处理设备设计中 的应用分析和计算4414-3第2章 （本教材第7章）热处理炉用材料：耐火材料的技术性能指标；耐火材料的种类、特点 和应用范围；电热元件材料的性能要求；电热元件材料的分类、特点 及其应用3324-3, 5-2第3章（本教材第8章）热处理电阻炉设计概要：热处理电阻炉的基本结构；热处理电阻炉的 设计步骤：炉型选择与炉膛尺寸确定、炉体结构设计和材料选择、电 阻炉功率确定、炉子功率分配和电热元件接线、电热元件

7、计算、电热 元件布置与安装3334-3, 5-2第4章（本教材第9章）热处理炉的基本类型：通用性周期作业热处理电阻炉的种类、结构特 点和用途；周期性可控气氛炉的种类、结构特点和用途；连续作业热 处理炉的种类、结构特点和用途3344-3, 5-2第5章 （本教材第10章）热处理浴炉和流动粒子炉：浴炉的特点和类型；电极盐浴炉的设计； 流动粒子炉的工作原理、类型和结构4454-3, 5-2第6章 （本教材第11章）真空炉：热处理真空炉的基本类型和结构形式；真空系统的组成、常 用真空系统种类及基本参数；真空炉炉用材料；离子氮化炉的工作原 理、类型及主要构件3364-3, 5-2第7章（本教材第12章）

8、感应热处理设备及其他表面加热设备:感应加热热处理设备的电源分 类、特点及选择；感应器设计概要；感应机床的种类、用途及选择； 火焰表面加热装置的特点和用途；激光表面热处理装置的特点和用途2274-3, 5-2第8章（本教材第13章）冷却设备及热处理辅助设备:淬火槽的种类和用途；淬火介质的循环 冷却系统；淬火机及淬火压床的种类和使用；冷处理设备简介；热处 理清洗、清理及强化设备、矫正及矫直设备的种类、结构、用途2274-3, 5-2合计2424三、达成课程目标的途径和措施本课程主要采用课堂教学的方法，课堂教学主要采用讲授、讨论与案例的教学方法。 课堂教学外，在金属材料综合试验中有对热处理设备的了解

9、和使用要求，在金属材料综 合课程设计中有热处理设备的选择要求，课堂教学环节和实践性教学环节相辅相成，一 方面促进了对课程内容的理解，另一方面也培养了同学们对课程内容的应用能力。四、考核方式1.课程考核方式包括平时成绩及期末考试考核，期末考试采开卷笔试。2.课程成绩=平时成绩x20%+期末考试成绩X80%。成绩的具体构成如下:成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则对应的课程 目标平时成绩 20%出勤、回答问 题20以随机的形式，在每章内容进行中对同学提 问，主要考核学生课堂的听课效果和课后及时 复习消化本章知识的能力，结合平时的随机点 名，最后按20%计入课程总成绩。1、2期末考试 80%期末考试卷面 成绩80试卷题型可包括填空题、名词解释题、简答题、 计算题及综合分析等类型，权重分布如下：对 应课程目标1, 2, 3分别各占25%-35%, 15-25%, 25-35%;对应课程目标 4, 5, 6, 7 均占根据评分标准计算得分并以卷 面成绩的80%计入课程总成绩。1, 2, 3, 4, 5, 6, 7五