工艺用途
退、淬、回火炉
、渗碳、氮炉、实验炉
作业方式
间歇、连续、脉动式炉
使用介质
空气、火焰、可控气氛、盐、油、铅浴炉、真空炉
机械形式
台车、推杆、输送带、滚、振、升降底、步进式炉
1.4 热处理炉的传热原理 传热或换热：
热量从一物体传向另一物体或由同一物体的某一部分 传向另一部分的过程。
条件：物体间或同一物体内部只有存在温度差时，才会发生热量的传递。
热处理炉内进行的热传递过程是由传导、对流、辐射三种基本传热形式组成的综合传热过程。
一、传热的基本形式
1.传导传热：温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间热能的传递过程，称为传导传热。（无宏观
的质点的移动，液体中：分子振动；气体中：分子、原子扩散；金属中：自由电子的运动）
2.对流传热：流体质点发生位移
和相互混合而发生的热量传递，叫对流传热。特点：传热过程中，既有流体质点的导热作用，又有流体质点位移产生的对流
作用。（流体中有相对位移和混合，或流体与固体表面接触，如：浴、回火炉）
3.辐射传热：物体间通过辐射进行的热能传递
过程，称为辐射传热。
特点：辐射不需任何介质，传热过程中伴随着能量的转化，即从热能到辐射能以及从辐射能又转化为热能。（辐射能
—
电磁波
—热能（中、高温炉））
二 、 温 度 场 与 温 度 梯 度
1. 温 度 场 ： 用 来 描 述 物 体 中 温 度 的 分 布 情 况 ， 是 空 间 坐 标 和 时 间 坐 标 的 函 数 , 即
)
1
1
(
,
,
,
(
−
=
）
τ
z
y
x
f
t
式中：
x，y，z，
—该点的空间坐标;τ—时间坐标。若物体的温度沿 x、y、z 三个方向都有变化，称
三向温度场；单向温度场：物体温度只在一个方向上有变化，即：
)
3
1
(
0
)
,
,
(
−
=
∂
∂
=
τ
t
z
y
x
f
t
及
如长时间恒温状态
下炉壁的传热。
不稳定态温度场：物体各点的温度随时间的变化而变化，如升温状态下炉壁的传热。
2．温度梯度：在温度场内，物体(或体系内)相邻两等温面间的温度差
△t 与两等温面法线方向的距离△n 的比例极限，称为温
度梯度。用下式来表示
:
(
)
)
4
1
(
/
lim
0
−
∂
∂
=
∆
∆
=
=
∆
m
℃
n
t
n
t
gradt
n
温度梯度是表示温度变化的一个向量，其数值等于在
和等温面相垂直的单位距离上温度变化值，并规定由低到高为正，由高到低为负。
三、热流和热流密度热流：
Q
单位时间内由高温物体传给低温物体的热量叫热流或热流量，用Ｑ表示， Q= λ
△t F （W）。
热流密度：q
单 位 时 间 内 通 过 单 位 传 热 面 积 的 热 流 ， 称 为 热 流 密 度 ， 用 q 表 示 ， 单 位 为 w/m2 ， 即 ：
(
)
(
)
5
1
/
/
2
−
=
m
W
F
q
Ｑ
热流、热流密度都为向量，其方向与温度梯度方向相反
。1.4.1 传导传热
一、传导传热的基本方程式
对 于 均 匀 的 、 各 向 同 性 的 固 体 ， 单 位 时 间 通 过 单 位 面 积 的 热 量 ， 与 垂 直 该 截 面 方 向 的 温 度 梯 度 成 正 比 。
(
)
(
)
6
1
/
/
2
−
−
=
=
m
W
dn
dt
F
q
λ
Ｑ
式中
:Ｑ
—沿 n 方向的热流量(W);
q
—热流密度(w/ m2 );
F
—与热流方向垂直的传热面积(m2);
λ
—比例系数，称为热导率〔W/(m ·℃)];
—温度梯度(℃/m)。负号表示热流方向与温度梯度方向相反（1—6）式为导热基本方程式，即傅立叶定律。
二、热导率（
λ 也叫导热系数）热导率是反映物体导热能力大小的参数。其物理意义为在单位时间内，每米长温度降低 1
℃时，
单位面积能传递的热流量，用
λ 表示，单位为 W/(m ·
℃)。
金属的导热系数与金属的纯度和温度有关，杂质愈多，导热系数也随之降低。纯铁比碳钢导热系数大，碳钢又比合金钢的
导热系数大
(合金钢加热时保温时间长的原因)。温度升高时大多数金属的导热系数降低。
材料的热导率与温度的变化呈线性关系。