红外温度控制是火焰硬化成功的关键因素

精确的温度测量增强了火焰硬化效果，确保了最佳的硬度和耐磨性。

温度测量在火焰硬化成功中的关键作用

火焰淬火是一种广泛用于低碳钢、合金钢、中碳钢和铸铁零件的热处理工艺。该工艺涉及用氧气火焰直接加热金属表面，直到达到其奥氏体化温度。在此临界温度下，表面结构发生变化，而核心保持较软且不变。然后需要立即淬火以达到所需的硬度，因为快速冷却会凝固坚硬的表面层，从而大大增强金属的耐磨性和耐腐蚀性。在淬火之前，钢表面通常由奥氏体或铁素体组成，通过火焰淬火可转化为马氏体。

火焰淬火可以有差别地应用于特定区域，也可以均匀地应用于工件的整个表面。该工艺的成功受多种因素影响，包括火焰强度、加热持续时间、淬火速度和温度以及材料的元素组成。火焰由能够达到高且稳定的温度的气体产生，最常见的是氧气和乙炔的混合物，但也可以使用丙烷。

火焰硬化的关键优势之一是它能够提高耐磨性、减少加工时间并最大限度地减少变形，同时保持成本效益。然而，也存在重大挑战。明火会带来火灾隐患，硬化的马氏体虽然坚韧，但如果过热就会变脆，导致潜在的开裂和剥落。此外，火焰硬化本质上不如其他表面硬化方法（如感应硬化或硼化）精确，并且该过程可能导致材料氧化或脱碳。

准确的温度测量不仅重要，而且对于火焰硬化的成功绝对至关重要。表面温度的精确控制直接影响硬化层的质量。然而，传统的红外传感器在这种应用中往往不尽如人意，因为火焰会干扰红外信号，导致温度读数不准确。此外，传感器可能会错误地记录火焰的温度而不是工件本身的温度。强调精确温度测量的重要性，让观众感受到这一点对于实现所需的硬化效果和避免缺陷的重要性。

Cost-Effective Solutions for Reliable Flame-Hardening Process Control

Thermal Monitoring in Flame Hardening Seeing Through Flames with Infrared Sensors

火焰硬化中的热监控：使用 3.9µm 红外传感器透视火焰

当碳氢化合物气体燃烧时，发出的红外能量不仅来自火焰本身，还来自燃烧的副产品，例如水蒸气 (H2O) 和二氧化碳 (CO2)。这些气体发出各种波长的红外辐射，这可能会干扰通过火焰进行的精确热测量。传统的红外设备测量的是火焰，而不是零件。

为了在这种条件下获得精确的热测量，使用水蒸气和二氧化碳都具有高透射率的波长区域至关重要，使红外辐射能够以最小的吸收率通过。此外，该波长必须远离火焰发出的强烈红外能量，以避免干扰并确保读数准确。

3.7µm 至 3.9µm 左右的波长带特别适合这些测量。之所以选择这个特定的范围，是因为它为 H2O 和 CO2 提供了高透射率的微妙平衡，同时相对不受火焰本身的辐射能的影响。这种平衡确保了通过火焰获得更准确的温度读数，而不会因火焰和燃烧气体发出的红外辐射而造成失真，使其成为热测量的有效选择。

非接触式方法至关重要；使用 3.9µm 波长，高温计或成像仪可以“看”穿火焰并测量热金属表面。

可靠的火焰淬火工艺控制的经济高效解决方案

检测这种特定波长内的红外辐射通常需要使用冷却探测器。虽然这些相机通过低温冷却降低传感器噪声，提供高精度热成像，但由于系统复杂，它们价格昂贵，需要定期进行昂贵的维护。此外，它们的启动时间更长，体积更大、更重，这使得它们不太适合大规模过程自动化。

相比之下，CTLaser MT 测温仪可通过火焰提供准确的温度测量，温度范围很广，从 200°C 到 1650°C。其坚固的不锈钢外壳、双激光瞄准系统以及多功能模拟和数字输出选项可确保精确瞄准和更好地控制火焰硬化过程，有助于防止过热和脆性。

对于成像需求，配备 3.9µm 滤光片的 Xi410 MT 红外热像仪提供了一种经济实惠的替代方案。虽然没有冷却，但建议将 Xi410 MT 与 CTLaser MT 测温仪结合使用，以提高温度精度。 PIX Connect 软件通过允许测温仪的 4-20mA 输出来校正红外摄像机中的温度偏移，从而实现这一点。

鉴于火焰气体的成分各异，建议在 Optris 分销商或应用工程师的支持下针对每种特定应用测试 CTLaser MT 或 Xi410 MT。