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熱處理爐水冷機的設計是一項綜合性的技術工作，除需爐子知識外，還包括典型零件的名稱、形狀尺寸和簡圖、材料、質量、技術要求等；熱處理典型工藝、生產率、電工及溫度控制等有關內容，必須密切結合生產實際綜合運用有關知識，使所涉及的爐子在技術上是先進的，在經濟上是合理的，具有切實耐用，同時滿足熱處理工藝的質量要求，生產率高，能耗少，爐子制造維修方便，投資少，勞動條件好等特點。
一般來講，對于導熱性差、塑性差的工件，要求延長加熱時間，否則會因加熱速度過快導致溫度應力過大，使工件產生加熱缺陷。反之，對于導熱性好、塑性好的工件，需要的加熱時間就短，如果工件的加熱界面較厚或體積過大，就不需要較長的加熱時間，特別是其中的保溫時間，能使工件表面與中心的溫度趨于均勻，減小所產生的溫度應力。
除工件的性質和體積外，加熱方式和加熱溫度也影響著加熱時間。加熱方式分為單面加熱，雙面加熱和多面加熱，單面加熱需要較長的加熱時間，相比之下雙面加熱需要的加熱時間就短。總之，被加熱的面越多，加熱就越快，所需時間就短。較高的加熱溫度，能夠縮短加熱時間，因為溫度越高，電熱元件與工件表面的溫度差越大，熱量傳遞就越多，加熱速度就越快。
熱處理爐水冷機是通過爐內進行加熱，不僅要考慮加熱速度，加熱溫度和加熱的均勻性，而且還要考慮加熱時間，目的是利用加熱時間保證工件組織的轉變和化學作用的完成。加熱時間的延長有利于改善工件加熱的溫度均勻性，減小溫度應力對工件的影響。
