热处理离不开工装夹具,但各种类型加热炉用夹具、料盘、料筐、料架等都要随同工件一起加热,有时它所带走的热量等于或大于工件的热量,约占总热量的18%~29%,这无疑增加了热处理成本。
热处理用料盘、夹具等耐热构件与工件一起在炉内加热,随工件冷却后,重新装上工件再次加热。这是须付出的能量消耗,但在确保其强度和寿命的前提下,如能大程度地减轻其重量,便可以减少用于料盘、夹具上的能源消耗,可多装工件,提率,显著降低能源。从这个角度,采用较昂贵的耐热合金钢,甚至金属间隙化合物材料、碳/碳复合材料、石墨材料使料盘、夹具轻量化还是经济的。有采用合金减轻料盘、夹具重量有节电20%的记录。
通过精心设计,选用多功能、轻质的工装夹具,不仅可以减少工装夹具费用支出,还可以节约加热用能源,缩短周期,特别是批量的间歇式炉,整个炉子要经过加热和冷却的循环周期,因此炉子热区工装夹具的设计对于减少热量损失是十分重要的,典型的例子便是真空淬火炉。真空炉用钼棒代替耐热钢可减少2/3的工装重量,使加热时间缩短25%。目前已有一些真空炉用碳/碳复合材料、石墨材料代替耐热钢制造工装。