從我國熱處理設(shè)備的發(fā)展趨勢來看，箱式爐和井式爐在國內(nèi)熱處理企業(yè)還占有40%的比例，其加熱介質(zhì)為空氣。由于空氣中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣等氧化性氣體在一定的溫度下與零件表面的碳等發(fā)生反應(yīng)，使零件表面出現(xiàn)氧化和脫碳，因此應(yīng)盡可能采取措施加以避免，有的采用在爐內(nèi)放入木炭等方法，具有一定的效果。

對于只能進(jìn)行空氣加熱的設(shè)備來說，如不采取一定的保護(hù)措施，勢必造成表面的氧化脫碳，因此要選用下述的手段來加以控制。在空氣等氧化性氣氛中實(shí)現(xiàn)對鋼鐵零件的加熱，除氧氣外，不含水汽的氫氣對表面沒有影響，但當(dāng)含水量在0.05%左右時(shí)，將會(huì)造成零件表面的脫碳。

如鋼在無保護(hù)的空氣中加熱，隨著溫度的升高和時(shí)間的延長，其表面的氧化和脫碳越來越嚴(yán)重。為了解決零件在空氣中加熱而表面不被氧化和脫碳的問題，對于箱式和井式等電阻爐而言，應(yīng)采取必要的方法和有效措施，使零件的表面與加熱介質(zhì)隔離或隔絕，則可避免零件的表面氧化和脫碳的發(fā)生，同時(shí)也確保表面質(zhì)量狀態(tài)和成分保持不變，獲得要求的組織和力學(xué)性能，滿足零件服役條件的需要。下面介紹幾種常見的保護(hù)方法，供實(shí)際應(yīng)用中參考。

a．對涂料的技術(shù)要求  

將零件用涂料涂覆，通過其能隔絕與氧化性氣氛的接觸來完成零件的加熱過程。因此涂料在加熱中和淬火前不脫落，而冷卻后及時(shí)離開零件表面，是我們選用涂料的宗旨和基本要求。

(a)在加熱過程中涂料不允許脫落、流淌和破裂，要具有良好的保護(hù)效果。

(b)涂料中的元素不會(huì)滲入零件的表面，也不會(huì)與鋼中的元素起化學(xué)反應(yīng)，性能穩(wěn)定。

(c)不會(huì)影響零件的冷卻性能，對冷卻介質(zhì)無危害。

(d)零件淬火后可自行脫落，不會(huì)影響冷卻介質(zhì)和淬火性能。

(e)無粘連現(xiàn)象和無腐蝕。

為了確保零件的無氧化和脫碳加熱，在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)要求零件表面：表面清潔、無油污和銹跡；涂料要攪拌均勻，無顆粒狀；零件上的涂料厚度應(yīng)均勻；晾干后或烘干后進(jìn)爐內(nèi)加熱等，應(yīng)當(dāng)特別注意的是零件之間堆放時(shí)，不要碰掉涂料層，否則脫落部位在加熱時(shí)將產(chǎn)生氧化和脫碳。

b．保護(hù)加熱  

除涂料實(shí)現(xiàn)保護(hù)加熱外，防止零件氧化和脫碳的措施還有將零件埋進(jìn)石英砂，采用鑄鐵屑封箱或添加木炭等，另外采用不銹鋼套或罐密封加熱，如有條件采用密封罐抽成真空后向內(nèi)通入保護(hù)性氣體也可實(shí)現(xiàn)零件的無氧化脫碳。裝箱加熱雖可保護(hù)和減少零件的氧化和脫碳，但其具有加熱時(shí)間長、操作繁瑣、對零件有增碳或脫碳的作用。目前各種防氧化脫碳的固體保護(hù)劑種類較多，應(yīng)根據(jù)材料的成分、熱處理后的加工狀態(tài)以及需要的技術(shù)指標(biāo)來綜合考慮。裝箱加熱主要用于熱鍛模的回火、高碳鋼和高速工具鋼的毛坯退火等，作者對氣門熱鍛模的回火采用中間放木炭、上面用黃土壓緊的方法，鍛模的型腔表面良好，避免了長時(shí)間回火過程中的氧化或脫碳的發(fā)生。