工件的加熱是在一定的介質中進行的。常見的加熱介質有空氣、燃料氣體、鹽浴和保護氣氛。
(1)空氣。在普通箱式爐或井式爐中加熱時，其加熱介質就是空氣?？諝庾鳛榧訜峤橘|，其缺點就是其中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣容易使工件氧化和脫碳。
氧化是指鋼表面的鐵原子或合金原子與加熱介質中的氧化性物質發生化學反應，生成氧化物的過程。氧化鐵（俗稱氧化皮）的生成，在加熱時會使工件表面燒損，影響表面粗糙度；在淬火時影響淬火冷卻的均勻性，造成硬度不均或硬度不足。
脫碳是指鋼件表面的碳與加熱介質中的氧、二氧化碳、水蒸氣及氫發生化學反應，使表面的碳含量減少的現象。脫碳使工件表面的碳含量降低，導致淬火硬度不足，不但降低其耐磨性，而且在表面產生拉應力，使疲勞強度下降。
氧化脫碳嚴重地影響著熱處理的質量，在加熱過程中應引起重視，予以防止。
以空氣為加熱介質時，防止氧化和脫碳的常用方法有以下幾種：
1)噴撒法。爐溫到達工作溫度后，將工件裝入爐中，即向爐內噴射或潑灑QW-F1鋼材加熱保護劑，也可將工件浸入加熱保護劑后再入爐。
2)裝箱法。將工件裝入鐵箱中，再以鑄鐵屑、木炭或焦炭填充，加蓋密封，然后放入爐中加熱。
3)浸沾法。將質量分數為6%的硼砂與質量分數為94%的酒精混合后，形成硼砂酒精涂料。將工件浸沾其中后，再裝入爐中，可防止氧化。
4)涂料法。用防氧化涂料涂覆于工件表面，使其與爐氣隔絕，起到防止氧化和脫碳的作用。常用防氧化涂料主要由硅酸鹽（如硅酸鉀等）和一定比例的金屬氧化物（如氧化鉻、氧化鋁、氧化硅、氧化鋁等）組成，混合后再輔以粘合劑（如水玻璃、樹脂、硅溶膠等），再加入稀釋劑（如水、丙酮等），最后調成糊狀，采用噴涂、涂刷或浸沾等方法使其粘附于工件表面，起到與氧化性氣，氛隔離的作用。亦可購買配好的成品，如中溫防氧化涂料、高溫防氧化涂料、110抗氧化涂料、202抗氧化涂料等。
(2)燃料氣體。加熱時煤氣、煤或油在火焰爐中燃燒所產生的氣體稱為燃料氣體。其主要成分是二氧化碳、一氧化碳和氫等氣體以及空氣中的氮和氧。其中的氫可以使工件脫碳，二氧化碳及氧既可使工件氧化，也可使工件脫碳。
爐氣中氧的體積分數一般控制在2%~4%之間。估計的方法是：將一塊邊長約20mm的方木塊放入爐中，關好爐門，從爐門上的觀察孔觀察木塊的燃燒情況。如果木塊沒有明火，僅僅是冒煙后炭化，則爐氣中氧的體積分數小于1.5%；若木塊冒煙且有一閃一閃的藍色火焰，則氧的體積分數為2.5%~4%；若木塊燃燒并呈穩定的黃色火焰，且剩下的炭塊一直在閃火，則氧的體積分數在5%或稍高一點。當爐氣的氧含量較高時，可以適當減小送風量，以降低爐氣的氧化性，減少工件的氧化和脫碳。
(3)保護氣氛。在熱處理加熱過程中，能保護工件，使其免于氧化和脫碳的爐氣，稱為保護氣氛。工件在保護氣氛中加熱，可以獲得無氧化、不脫碳的光亮表面，其外觀質量和內在質量都有很大提高。常用的保護氣氛有以下幾種：
1)可控氣氛?？煽貧夥帐侵笭t氣的成分可以控制。通過調節爐氣中的某種氣體的比例，既可以使爐氣實現無氧化加熱，也可以進行滲碳或碳氮共滲等。
① 放熱式可控氣氛。用液化石油氣(主要成分為丙烷C3H8及丁烷C4H10)、天然氣（主要為甲烷CH4）或城市煤氣等原料氣與空氣按一定比例混合后，通過自身燃燒而獲得．由于燃燒時放出大量熱量，故稱放熱式可控氣氛。由于放熱式氣氛中CO2和H2O較多，故不能防止脫碳，多用于中、低碳鋼的無氧化加熱或允許少量脫碳的無氧化加熱。
②吸熱式氣氛。將原料氣（液化石油氣、城市煤氣或天然氣）與空氣按一定比例混合后，由外界對其進行加熱而制成，由于反應過程需要吸收熱量，故稱吸熱式氣氛。吸熱式氣氛中的CO和H2較多，而CO2和H2O則很少，所以可以有效防止工件氧化和脫碳。為了使鋼在加熱過程中既不脫碳又不增碳，就要準確地控制爐氣成分，使碳原子在爐氣與鋼之間的交換達到平衡。此時，鋼的碳含量即為爐氣的碳勢。通常，爐氣的碳勢可通過控制爐氣中CO2或H2O的體積分數來控制，這是因為H2O、CO2的體積分數與CO、H2等氣體的體積分數有一定的平衡關系。爐氣中H2O的含量可通過露點的檢測。所謂露點即為爐氣中水蒸氣開始凝結為水的溫度。爐氣中H2O越多，則露點越高；反之，則露點越低。露點可用露點儀來測量。CO2的含量可通過紅外線CO2分析儀檢測，并用電子裝置進行控制。此外，吸熱式氣氛還能用于滲碳或碳氮共滲等。
③滴注式可控氣氛。將煤油、苯、甲醇等碳氫化合物直接滴入高溫爐膛內，使其在高溫下裂解，所形成的爐氣中含有CO、H2和CH4等還原性氣體，可以保護工件不氧化脫碳。在高溫下裂解后會產生大量活性碳原子，作為滲碳劑，以調節爐氣的碳勢。稀釋劑和滲碳劑的滴入量，應根據工件的材料、滲碳的不同階段、爐膛大小和裝爐量等因素確定。
2)氨分解氣。氨在高溫下分解為氮和氫，可以代替價格較貴的氫氣作為保護氣氛，使鋼在加熱時不氧化脫碳，主要用于含鉻較高的合金鋼的光亮淬火和退火等。但氨分解氣中的氫氣易燃、易爆，使用中不得與空氣混合。
(4)鹽浴。將無機鹽在高溫下熔為液體，用于加熱工件，即為鹽浴。用鹽浴加熱時，由于工件與空氣隔絕，可以有效地防止工件氧化和脫碳。此外，鹽浴加熱還有加熱速度快、加熱均勻、變形小、可局部加熱等特點。鹽浴加熱主要用于工件的淬火加熱或預熱。
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