為了使各種機(jī)械零件和加工工具獲得良好的使用性能,或者為了使各種金屬材料便于加工,常常需要改變它們的物理、化學(xué)和機(jī)械性能,如磁性、抗蝕性、抗高溫氧化性、強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性等。這就需要在機(jī)械加工中通過一定溫度的加熱、一定時(shí)間的保溫和一定速度的冷卻,來改變金屬及合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(組織),以期改變金屬及合金的物理、化學(xué)和機(jī)械性能,這種方法就叫做熱處理。
熱處理大都是高溫作業(yè),具有與鑄造和鍛造在高溫及機(jī)械方面相類似的特點(diǎn)。此外,主要的危害來自于熱處理中所用的輔助材料,這些輔材都有強(qiáng)烈的腐蝕性和毒性,很多還是易燃易爆物,操作及使用不當(dāng),極易給人帶來傷害。因此進(jìn)行熱處理作業(yè)的操作人員必須認(rèn)真掌握有關(guān)安全技術(shù),避免發(fā)生事故。
1.有害氣體
熱處理過程中,由于控制氣氛、熔融金屬鹽的大量蒸發(fā),以及使用氰化物等劇毒物,致使產(chǎn)生多種有毒有害氣體,如一氧化碳、一氧化硫、二氧化硫、氨、硫化氫、鉛蒸氣、苯、丙烷、三氯乙烯等,這些氣體會(huì)對人產(chǎn)生多種不良影響,嚴(yán)重危害人體健康。
2.粉塵
在進(jìn)行噴砂、噴丸清理及鋼材的火花鑒別等操作時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,局部粉塵會(huì)嚴(yán)重超標(biāo),從而影響人的健康。
3.高溫及光輻射
熱處理過程大都伴有高溫,其溫度范圍多在巧150~1200℃,熱輻射可造成燒傷灼傷等。同時(shí),等離子體、電子射線、光學(xué)和其他類型的爐子除高溫外還有強(qiáng)烈的光輻射,容易對眼睛帶來刺激或造成傷害。
4.高電壓
熱處理中使用的電加熱設(shè)備大多采用高電壓電源,有的是強(qiáng)電流,危害性較大。大部分的電爐襯里均有電、熱的雙絕緣作用,在潮濕或填滿熔鹽介質(zhì)時(shí),會(huì)使電阻急劇下降,電流過大,帶來火災(zāi)危險(xiǎn)。在平常操作中,如稍有不慎或違章操作,均易引起觸電危險(xiǎn)。
5.爆炸及火災(zāi)危險(xiǎn)
熱處理中常用工業(yè)用油、變壓器油、機(jī)油、石蠟油等作為淬火油,其閃點(diǎn)大多在200℃以下,燃點(diǎn)在240℃以下。當(dāng)溫度較高使油過熱時(shí),油蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物。而且,油還會(huì)發(fā)生熱分解并形成含碳低的餾分,這種餾分與空氣混合后更具危險(xiǎn)性。此外,火焰爐使用煤氣、重油等燃料,火焰表面淬火用的氧氣、乙炔等也是易燃易爆物。控制氣氛中有可燃?xì)怏w如一氧化碳、氫、丙烷等,都能與空氣形成爆炸性混合物。但現(xiàn)在,淬火介質(zhì)已廣泛采用不燃及其蒸發(fā)物相對無害的高分子材料,大大減輕了爆炸、火災(zāi)的危險(xiǎn)性。
6.其他
①熱處理過程中,用油、水等比較多,造成操作地面濕、滑,易使人跌倒摔傷或碰傷。
②在使用熔融的金屬鹽時(shí),在高溫條件下與水相遇會(huì)產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象,使人燙傷。
③熔鹽在高溫時(shí),會(huì)產(chǎn)生排氣現(xiàn)象,所產(chǎn)生的混合氣體刺激人的呼吸器官。
④礦鹽的使用溫度超過600℃時(shí),能自行分解,遇水時(shí)會(huì)迅速化為蒸氣而爆炸;遇碳會(huì)引起劇烈化學(xué)反應(yīng)形成爆炸性混合物。
⑤采用高頻電爐時(shí),產(chǎn)生的磁場可能對人體器官產(chǎn)生不良影響。