热处理是指将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的组织结构从而控制其性能的一种热加工技术工艺。这种技术可赋予先进材料极限性能、赋予高端装备基础零部件、关键构件极限服役寿命。它是“材料科学与工程”、“机械制造”两大学科的前沿，是先进材料和机械制造的核心技术、关键技术、共性技术和基础技术（中国热处理与表层改性技术路线图）。是充分发挥材料性能潜力、提高产品质量和使用寿命的关键加工工序，亦是高端制造行业不可或缺的基础环节。

　　热处理技术是提升材料性能和产品质量的重要手段，在材料科学与工程以及机械制造领域占有举足轻重的地位。这一系列精确控制的加热和冷却过程能够实现以下目标：

　　（1）微观结构调控：通过热处理，可以调整金属材料内部的晶粒大小、析出相分布、位错结构等微观组织特征，进而影响材料的物理、力学、化学等性能。

　　（2）性能优化：不同的热处理工艺可以提高材料的硬度、强度、韧性、塑性、耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度等性能指标，使之满足特定部件在极端环境或长期服役下的性能需求。

　　（3）尺寸稳定：对于精密零件，热处理有助于消除加工应力，减少变形，确保产品的尺寸精度和稳定性。

　　（4）延寿增效：通过恰当的热处理工艺，能够显著延长高端装备基础零部件及关键构件的服役寿命，降低因材料失效导致的维修更换成本和停机损失。

　　（5）技术创新驱动：在先进材料的研发和高端装备制造中，热处理技术不断创新，如真空热处理、离子渗氮、激光熔凝等新型表面改性技术的应用，进一步拓展了材料性能的极限。

　　热工装备作为实现各种热加工工艺的核心工具。为满足材料热加工工艺技术要求，热工装备采用不同的加热方式和控制手段，获得不同的温度，升温速度，温度均匀性；制备需要的气氛，改变材料表面（或内部）成分；控制一定的时间，采取不同的冷却措施，以期获得所处理材料（或构件）理想的组织和性能。

　　综上所述，热处理不仅是基础工艺，更是提升现代制造业核心竞争力的关键技术之一。随着科技的发展，热处理技术不断进步，不仅应用于传统金属材料，还逐步扩展至非金属材料以及其他新型复合材料等领域。热工装备在航空、航天、国防军工、新能源、汽车制造、机械制造、新材料开发等诸多领域中扮演着至关重要的角色，是工业化进程中必不可少的关键设备。

　　热工装备行业的上游主要为热工装备原材料及零配件的生产企业，主要原材料及零配件为钢材类产品、高温和绝缘材料、机电配件、控制元器件等。钢材类产品主要包括板材、型钢、耐热钢等；高温和绝缘材料指耐火砖、碳纤维材料等；机电配件指液压元件、气动元件、真空泵、减速机等；控制元器件指PLC、电脑、温控器、变频器等。目前上述产业在国内已基本发展成熟，可满足热工装备行业原材料的基础供应。

　　热工装备行业的下业众多，一般包括机械制造行业（主要有汽车、航空航天、轨道交通等）的各零部件子行业、新材料行业、环境保护（金属材料回收）行业等，其中机械基础件行业及环境保护行业由于市场规模大，对热工装备行业需求的影响较为显著，新材料行业近年来发展较为迅猛，逐渐成为热工装备行业新的增长点。

　　2020年中国热处理设备和工艺材料市场规模约200亿元，其中，热处理装备(含工装)约150亿元，工艺材料约50亿元，较“十二五”末增加近一倍。结合热处理行业应用下游需求市场发展情况综合测算，2021年中国热处理设备和工艺材料市场规模约222亿元。未来5年，中国热处理设备制造行业市场规模年复合增速约为4%，到2027年，中国热处理设备制造行业市场规模为281亿元。近年来我国新材料行业快速发展，2011年市场规模仅0.8万亿元，2019年增长至4.5万亿元。预计到2025年，新材料产业总产值将达10万亿元。总体来说，热工装备产品终端领域市场容量大，可为其提供广阔的发展空间。

　　热工装备是使材料达到所需性能的一种专业设备，广泛用于碳化、石墨化、热处理、表面处理等工艺过程。我国热工装备产业开创于20世纪50年代，是在前苏联援建的基础上起步，尽管目前我国热工装备行业整体装备水平与发达国家相比仍存在一定差距，但经过多年发展，通过技术引进、消化吸收和自主研发，热处理技术及热工装备制造已经取得了长足进步。近年来国产热工装备发展迅猛，国内市场占有率明显上升。

　　发达国家在高端装备技术上的封锁和禁运策略无疑对中国经济社会的发展和构成了挑战，尤其是在热工装备这类核心技术领域。为了打破国际技术壁垒，中国不得不加快自主研发步伐，推动热工装备等关键领域的国产化进程。

　　热工装备产业的进步与升级对于我国实现制造强国的战略目标意义重大，它直接关系到国家在新材料研发、高端装备制造乃至航空航天、军事国防、新能源、电子信息等多个战略性新兴产业的发展水平。只有拥有自主知识产权的热工装备技术，才能不受制于人，确保供应链安全，不断提升产品质量和生产效率，最终助力中国制造在全球价值链中的地位跃升。为此，加大热工装备科研投入，鼓励产学研深度合作，培育专业人才，建设完善的产业链体系，形成自主创新生态，是中国由制造大国迈向制造强国、提升国家核心竞争力的必然路径。同时，这也要求我们在全球视野下积极参与国际竞争与合作，推动热工装备技术的标准化和国际化，树立中国品牌在全球高端装备制造市场的影响力。

　　热工设备应用领域从金属材料拓展到非金属材料，包括碳纤维材料、精密陶瓷材料、玻璃复合材料等。总体来看，产业技术创新驱动特征明显，发展趋势明晰。技术综合化、复合化程度大大提升，是综合装备制造业的典型特点。针对生产新材料，开发采用诸如大尺寸、高真空、高温度、气氛精确控制等技术的专业热工装备是行业发展趋势。计算机模拟和人工智能一体化的智能化、集成化控制技术是未来热工装备的技术发展方向。

　　热加工主要工艺参数（温度、气氛、频率、压力、时间等）的精密控制是热加工的核心，自动化、智能化是实现精密控制的手段。在现代化大生产的时代背景下，提高材料或构件品质的关键取决于热工装备是否具备先进的智能化控制手段，具体而言即调控精准化、过程数字化及运行可靠化。随着工业化、信息化的深度融合，新一代智能热工设备应具有辅助或自动生成、生产过程全自动化动态控制和记录、设备远程监控和专家决策系统等的在线服务功能；同时热工装备制造的计算机模拟辅助设计、工艺数据库的建立和应用、设备制造和热加工生产全过程的信息化管理、各类智能数字化仪表和控制元器件的开发生产也逐步被广泛应用。

　　提高中国热工装备竞争力，必须在工艺设计、能源利用效率以及尾气处理等节能环保方面下足功夫，树立以“碳达峰”“碳中和”理念为基础的绿色化产品制造理念。

　　装备产能的大型化是实现高效生产和效益最大化最直接的途径，尤其针对航空航天、船舶、核电、汽车等相关领域大型复杂零部件、大型精密模具、超长筒体及管材的真空热加工要求，更是需要突破大型热工装备关键核心技术。

　　热工装备制造企业向系统解决方案供应商转变，配合客户实施材料要求与选择、热加工工艺路线设计、设备选型、设备针对性设计制造、操作及维修人员培训、持续工艺开发配合、高质量零部件长期供应、设备终身维护等服务。

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