1工作簡況

1.1任務來源

本項目是根據工業(yè)和信息化部行業(yè)標準制修訂計劃（工信廳科[2019]年245號文），計劃

編號2019-1300T-JB，項目名稱“熱處理能耗限值及評價方法”進行制定，主要起草單位：北

京機電研究所有限公用司、廣東世創(chuàng)金屬科技股份有限公司、江蘇豐東熱技術有限公司等，

計劃應完成時間2021年。

1.2主要工作過程

起草階段：

1）2019年5月12日，在常州召開首次標準工作會議，成立標準起草工作組，確定標準框

架及主要內容，完成標準草案稿。

2）2019年5月27日，向中國機械工業(yè)聯合會提交標準申請計劃。

3）2019年9月10日通過答辯，11月14日下達標準計劃。

4）2020年5月22日，在常州召開本標準第二次工作會議，修改草案稿。

5）2020年8月16日，在廣東佛山召開本標準第三次工作會議，完成征求意見稿。

征求意見階段：

1）2020年8月28日發(fā)布征求意見稿。

2）2020年9月1-10月20日處理意見。

審查階段：

報批階段：

1.3主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標準由北京機電研究所有限公司、廣東世創(chuàng)金屬科技股份有限公司、江蘇豐東熱技術

有限公司、常州新區(qū)河海熱處理工程有限公司等共同起草。

主要成員：徐躍明、李俏、董小虹、史有森、殷和平等。

北京機電研究所有限公司徐躍明、李俏負責制定標準框架及內容編寫；

廣東世創(chuàng)金屬科技股份有限公司董小虹、江蘇豐東熱技術有限公司史有森、常州新區(qū)河

海熱處理工程有限公司殷和平負責提供相關資料及數據采集等。

2標準編制原則和主要內容

2.1標準編制原則

本標準的制定遵循“面向市場、服務行業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”

1

的原則，與技術創(chuàng)新、知識產權處置、試驗驗證、產業(yè)推進、應用推廣相結合，統(tǒng)籌推進。

按照GB/T1.1-2020的規(guī)定進行編寫。

2.2標準主要內容

本標準規(guī)定了各種熱處理工藝的能耗等級、能耗限值及測試方法。

本標準適用于采用電加熱的熱處理設備，采用燃料加熱的熱處理設備可通過換算參照執(zhí)

行。

2.3解決的主要問題

熱處理是機械行業(yè)的耗能大戶，其能源使用量（電、燃氣、水、油）約占機械行業(yè)的30%

以上。近30年來，通過開發(fā)、推廣應用節(jié)能熱處理工藝和設備技術，不斷完善熱處理廠（車

間）的生產組織和管理以及堅持不懈地在全行業(yè)推廣專業(yè)化生產，我國熱處理行業(yè)的節(jié)能降

耗工作取得明顯成效，熱處理平均單耗已從20世紀70年代末的1500kW·h/t以上下降到目前

的接近500kW·h/t，但仍然是日本等歐美發(fā)達國家的1.6～2.5倍。隨著我國汽車、機械制造、

航空航天、電力、船舶行業(yè)的快速發(fā)展，為清潔節(jié)能熱處理工藝尤其是工藝裝備帶來了發(fā)展

機遇和巨大的市場需求，同時對清潔節(jié)能熱處理工藝裝備也提出了更高的要求。

《熱處理能耗限值及評價方法》標準將從熱處理設備和熱處理工藝能耗的限定值評估設

備和工藝等級，開展清潔節(jié)能熱處理設備的評價審核，提高熱處理裝備制造清潔節(jié)能水平，

防止高能耗、低水平熱處理裝備流入市場，從而降低能耗，減少對環(huán)境污染，加大行業(yè)技術

革新和高質量發(fā)展的動力，推進我國熱處理行業(yè)的節(jié)能降耗。

3主要試驗（或驗證）情況

3.1熱處理工藝

根據工件采用不同的工藝，提出熱處理設備有效加熱區(qū)溫度均勻性應滿足工藝要求，常

用熱處理工藝對熱處理爐爐溫均勻性要求見表1。熱處理工藝和過程控制應符合GB/T32541

有關規(guī)定。

表1常用熱處理工藝對熱處理爐爐溫均勻性要求

熱處理工藝對熱處理爐爐溫均勻性要求/℃

淬火≤±10

回火≤±10

2

正火≤±15

退火≤±15

球化退火≤±10

均勻化退火≤±10

不銹鋼熱處理≤±10

高溫合金熱處理≤±10

鋁合金熱處理≤±5

真空熱處理淬火、回火、時效≤±5，退火、固溶≤±10

氣體滲碳≤±10

氣體滲氮≤±5

3.2熱處理設備

1）規(guī)定不采用國家明令淘汰的落后工藝裝備，如熱處理鉛浴爐、熱處理氯化鋇鹽浴爐、

插入式電極鹽浴爐、重質耐火磚爐襯熱處理爐、中頻發(fā)電機感應加熱電源等，提出少無氧化

的熱處理加熱設備比例需達到80％以上。

2）要重視設備的更新改造，役齡在10年以上的熱處理設備應進行更新改造。

3）熱處理加熱設備應滿足以下性能要求：

a)加熱爐控溫系統(tǒng)和系統(tǒng)準確度校驗按GB/T30825和GB/T32541規(guī)定執(zhí)行。

b)各類熱處理爐有效加熱區(qū)溫度均勻性及其控溫儀表、記錄儀表的準確度級別應符合

GB/T9452和GB/T32541的要求。

c)真空熱處理爐冷態(tài)壓升率≤0.67Pa/h,離子熱處理設備壓升率≤7.8Pa/h。

4)在額定溫度下工作的熱處理爐表面溫升應滿足表2規(guī)定。爐體表面溫升測定按GB/T

10066.4的有關規(guī)定執(zhí)行。

表2表面溫升值

表面溫升/℃

爐型額定溫度/℃

爐殼爐門或爐蓋

350≤33≤35

650≤35≤40

間歇式電阻爐（箱式爐、井式爐、臺車爐、密封箱式多用950≤40≤55

爐、底裝料立式多用爐、罩式爐、電熱浴爐等）1200≤50≤60

1350≤60≤70

1500≤70≤80

650≤40≤50

連續(xù)式爐（網帶式、鏈帶式、推送式、輥底式等）950≤45≤60

1100≤50≤60

內熱式≤1350≤25≤25

真空電阻爐

外熱式≤1000≤40≤40

6）熱處理爐空爐升溫時間應符合GB/T15318和表3規(guī)定?？諣t升溫時間測定和計算按GB/T

10066.4的有關規(guī)定執(zhí)行。

表3空爐升溫時間

爐型額定溫度/℃有效加熱容積/m3升溫時間/h

3

≤0.2≤0.5

箱式爐9500.2～1.0≤1.0

1.0～2.5≤1.5

≤0.2≤1.5

箱式爐12000.2～1.0≤2.0

1.0～2.5≤2.5

≤0.75≤1.2

臺車爐9500.75～1.50≤1.5

1.50～3.00≤2.0

≤0.3≤0.5

井式爐7500.3～1.0≤1.0

1.0～2.5≤1.5

≤0.2≤1.0

井式爐9500.2～1.0≤1.0

1.0～2.5≤2.0

≤0.2≤1.0

底裝料立式多用爐9500.2～1.0≤2.0

1.0～2.5≤2.5

7）熱處理爐空爐損耗功率比應符合表4的要求?？諣t損耗功率比(R)是空爐損耗功率(P0)

與額定功率(Pc)的百分比：R=P0/Pc×100%?？諣t損耗功率比測定和計算按GB/T10066.4的有

關規(guī)定執(zhí)行。

表4空爐損耗功率比

空爐損耗功率比

小類名稱系列名稱額定功率/kW額定溫度/℃

/%

≤75950≤20

箱式爐

＞75950≤18

≤75950≤19

井式爐

＞75950≤18

間歇式電阻

臺車爐≥≤

爐6595020

密封箱式多用爐≥75950≤18

底裝料立式多用爐≥75950≤17

罩式爐≥90950≤20

電熱浴爐≥30950≤33

連續(xù)式電阻

網帶式、鏈帶式、推送式、輥底式等連續(xù)式爐≥≤

爐6095030

真空淬火爐、真空回火爐、真空熱處理和釬焊爐、

真空電阻爐≥≤

真空燒結爐、真空滲碳爐、真空退火爐4095023

注1：當額定溫度低于800℃時，空爐損失比乘以系數0.9；當額定溫度高于1050℃時，空爐損失比乘以系數1.15。

5）購置新設備應選用綠色熱處理設備產品，如綠色真空熱處理爐、綠色可控氣氛熱處理

爐及生產線、綠色離子滲氮爐、綠色感應加熱淬火裝置、綠色真空清洗機等，其性能指標應

滿足表5的要求。

表5綠色熱處理設備產品性能指標

設備名稱試驗項目試驗方法及要求

4

，符合Ⅱ類爐要求；℃～℃范圍，℃；℃以上，

溫度均勻性測量GB/T30825300500≤±5500

≤±4℃

系統(tǒng)精度校驗GB/T30825，符合Ⅱ類爐要求；≤±1.7℃或讀數的0.3％（取最大值）

壓升率GB/T10066.1，≤0.4Pa/h

綠色真空熱處爐溫控溫精度GB/T10066.4，≤±1℃

理爐指標要求儀表系統(tǒng)類型GB/T30825，D型以上

爐體表面溫升GB/T10066.4，≤室溫+20℃

空爐損耗功率比GB/T15318，一等（≤25％）

熱效率GB/Z18718，50％以上

全項目符合GB/T22561、JB/T11810和JB/T11809

溫度均勻性測量GB/T30825，符合ⅢA類爐要求

系統(tǒng)精度校驗GB/T30825，符合ⅢA類爐要求±2.2℃或0.4%t

儀表系統(tǒng)類型GB/T30825，D型以上

熱效率GB/Z18718，50％以上

GB/T15318，額定溫度為750℃，要求表面溫升≤℃；額定溫度950℃，

爐體表面溫升40

綠色可控氣氛要求表面溫升≤50℃；額定溫度1200℃，要求表面溫升≤60℃。

熱處理爐及生空爐損耗GB/T15318，周期式爐≤20%，連續(xù)式爐≤30%

產線指標要求精密氣體滲氮GB/T32540

可控氣氛底裝料立式多用爐JB/T11806

網帶爐生產線JB/T10897

可控氣氛密封多用爐JB/T10895

推桿式可控氣氛滲碳JB/T10896

大型可控氣氛井式滲碳爐JB/T11077

全項目JB/T6956《鋼鐵件的離子滲氮》

綠色離子滲氮電源的轉換效率≥80%；

爐指標要求爐壓控制爐壓采用閉環(huán)控制，控制精度±1Pa。

滲氮介質采用高純氮氣和氫氣作為滲氮介質。

全項目JB/T9201

加熱電源效率輸出電力與輸入電力的比值≥90%；

綠色感應加熱

淬火感應器加熱后產生的煙霧

淬火裝置指標符合GB/T30822

要求需要有收集凈化裝置

淬火感應器發(fā)生觸碰需有報警

符合GB15735

并回路保護裝置

綠色真空清洗全項目JB/T11808，工件干燥采用真空干燥方式，干燥真空度≤6500Pa

機指標要求廢油回收率≥90%

壓升率GB/T10066.1，≤10Pa/h

清洗周期≤60min

3.3熱處理能耗限定值及分等

按可比用能單耗，不同工藝熱處理能耗等級按表6分為3級，各種工藝熱處理能耗限定

值應不高于能耗等級“三等”的規(guī)定。

表6熱處理能耗等級

5

熱處理能耗分等kW·h/t

熱處理工藝

一等二等三等

淬火≤220≤250≤280

正火≤240≤275≤310

退火≤240≤275≤310

球化退火≤285≤325≤365

去應力退火≤130≤150≤170

不銹鋼固溶熱處理≤395≤450≤505

鋁合金固溶熱處理≤130≤150≤170

高溫回火（＞500℃）≤130≤150≤170

中溫回火（250℃～500℃）≤110≤125≤140

低溫回火(＜250℃）≤90≤100≤110

時效(固溶熱處理后)≤90≤100≤110

氣體滲碳淬火(滲層深0.8mm)≤350≤400≤450

氣體滲碳淬火(滲層深1.2mm)≤440≤500≤560

氣體滲碳淬火(滲層深1.6mm)≤615≤700≤785

氣體滲碳(滲層深2.0mm)≤835≤950≤1065

真空滲碳(滲層深1.5mm)≤440≤500≤560

氣體碳氮共滲(滲層深0.6mm)≤310≤350≤390

氣體氮碳共滲≤130≤150≤170

氣體滲氮(滲層深0.3mm)≤395≤450≤505

離子滲氮≤330≤375≤420

感應加熱淬火≤110≤125≤140

3.4測試方法

測試應在正常熱處理生產運行工況下進行。監(jiān)測測試時間為一個生產周期。

3.5可比用能單耗的測試

1）實際生產用能量

在一個生產周期內供給熱處理設備本體加熱元件的電能量和直接用于該電爐的附加裝置

的耗電量合計為實際消耗能量W（kW·h）。

2）產品的實際質量

一個生產周期熱處理的各種合格產品（工件）的實際質量mi(kg),其中i=1,2,3,……n,為

產品（工件）品種。

3）折合質量

測試周期的折合質量mZ按公式（1）計算：

6

n

m=(1)

ZmiK1K2…………

i1

式中：

K1——產品（工件）工藝材質系數，按表7確定；

K2——熱處理工藝加熱方式系數，按表8確定；

K3——熱處理工藝裝載系數，按表9確定。

表7產品（工件）工藝材質系數（K1）

工件材質低中碳鋼或低中碳合金結構鋼合金工具鋼高合金鋼高速鋼

合金元素總含量≤55～10≥10——

wt%

K11.01.21.63.0

表8熱處理工藝加熱方式系數K2

加熱方式空氣爐氣氛爐真空淬火爐

周期爐

系數11.2