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我国热处理技术现状及未来趋势展望|华体会app官网

文章出处:华体会app官网 人气:发表时间:2021-10-21 02:19
本文摘要:热处理是机械工业的一项最重要基础技术,一般来说像轴、轴承、齿轮、连杆等最重要的机械零件和工模具都是要经过热处理的,而且,只要选材适合,热处理得宜,就能使机械零件和工模具的使用寿命成倍、甚至十几倍的提升,构建“办好热处理,零件一顶几”的目标,接到事半功倍的效果。热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力,提升产品的内在质量,节约材料,增加能耗,缩短产品的使用寿命,提升经济效益都具备*最重要的意义。

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热处理是机械工业的一项最重要基础技术,一般来说像轴、轴承、齿轮、连杆等最重要的机械零件和工模具都是要经过热处理的,而且,只要选材适合,热处理得宜,就能使机械零件和工模具的使用寿命成倍、甚至十几倍的提升,构建“办好热处理,零件一顶几”的目标,接到事半功倍的效果。热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力,提升产品的内在质量,节约材料,增加能耗,缩短产品的使用寿命,提升经济效益都具备*最重要的意义。

  建国以来,我国的热处理技术有了相当大的发展,现有热处理生产厂点一万余家,职工15万人,专业科技人员大约1000余人,热处理冷却设备11万台,年生产能力660万吨钢件,年产值大约50亿元,全员劳动生产率大约3万元/人*年。目前我国在热处理的基础理论研究和某些热处理新工艺、新技术研究方面,与工业发达国家的差距并不大,但在热处理生产工艺水平和热处理设备方面却不存在着较小的差距,还没几乎挽回热处理生产工艺和热处理设备领先、工件水解脱碳相当严重、产品质量劣、生产效率较低、能耗大、成本高、污染相当严重的局面。为增进我国热处理技术的发展,我们不应全面理解热处理技术的现状和水平,掌控其发展趋势,大力发展先进设备的热处理新技术、新工艺、新材料、新的设备,用高新技术改建传统的热处理技术,构建“优质、高效、节约能源、降耗、*、低成本、专业化生产”,力争到2000年时超过工业发达国家八十年代中期的水平。1 大力发展多参数热处理和填充热处理工艺  传统的热处理,就主要掌控的参数而言,多为常压下的温度时间两个参数的热处理;就工艺方式而言,多为单一的热处理。

这样热处理的效果也不能是单一化。为此,要大力发展多参数热处理和填充热处理工艺[1]。

1.1 多参数热处理  (1)真空热处理:这是一种可选压力的多参数热处理。它具备无水解、无脱碳、工件表面明亮、变形小、*、节约能源、自动化程度低、适用范围广等优点,是近年来发展*慢的热处理新技术之一,特别是在展开材料表面改性方面取得了相当大的进展,许多新近研发的先进设备热处理技术,如真空高压气淬、真空化学热处理等,也须要在真空下方能实行。

使用真空热处理技术可使结构材料、工模具的质量和使用寿命获得大幅的提升,特别是在适合于一些仪器零件的热处理。在工业发达国家,真空热处理的比例已超过20%左右,而我国目前大约有真空热处理炉1200台,占到热处理炉总数的1%左右,与国外的差距相当大。预计今后随着热处理行业的技术变革和对热处理工件质量拒绝的更加低,真空热处理将不会有较小的发展。

  (2)化学热处理:这是一种可选成分的多参数热处理。普通化学热处理,如渗碳、碳氮共计井水、碳氮硼共计井水等,分别归属于可选单成分、双成分和三成分的多参数热处理。近年来,又发展了许多利用新技术的新型化学热处理,如真空化学热处理,流态床化学热处理、离子井水金属、离子注入、激光表面合金化等,均可提升工件的耐磨损及耐腐蚀等使用性能。稀土在化学热处理中的应用于(即与稀土共计井水),能明显提升渗速,延长处置周期,并可提升渗层的耐磨性和耐腐蚀性,这是我国的众多特色。

此外,固溶化学热处理也是一个值得注意的动向,内蒙农机研究所黄建洪等人研发了含氮马氏体化处置(N*M处置)工艺,这是第一个以取得固溶N的含氮马氏体为目的的渗氮工艺,已顺利地应用于剪毛机刀片生产。  (3)应力热处理:这是一种可选形变的多参数热处理。使用压力加工和热处理结合的工艺,把应力增强和热力学增强融合一起,使材料超过成型与填充增强的双重目的。

应力热处理能提升材料的综合力学性能,并可以修改工序,利用余热,节约能源及材料消耗,经济效益明显。应力热处理的应用于普遍,从结构钢、轴承钢到高速钢都限于。

目前工业上应用于*多的是切削余热淬火和掌控轧制。美国使用掌控轧制来生产高硬度装甲钢板,可提升外用弹性能。我国兵器工业系统积极开展了火炮、炮弹零件热模锻余热淬火、炮管转动精锻应力热处理、枪弹钢芯斜轧余热淬火等试验研究,获得了很好的效果。

1.2 填充热处理  填充热处理是将两种或两种以上的热处理工艺填充,或将热处理与其它加工工艺填充,这样就能获得参予人组的几种工艺的综合效果,使工件取得优良的性能,并节约能源,降低成本,提升生产效率。如渗氮与高频淬火的填充、淬火与渗硫的填充、井水硼与粉末冶金工件工艺的填充等。

前述的切削余热淬火和掌控轧制也归属于填充热处理,它们分别是切削与热处理的填充、轧制与热处理的填充。还有一些新的填充表面处置技术,如激光冷却与化学气相沉积(CVD)、离子注入与物理气相沉积(PVD)、物理化学气相沉积(PCVD)等,皆具备明显的表面改性效果,在国内外的应用于也日益激增。  必须认为的是,填充热处理并不是几种单一热处理工艺的非常简单变换,而是要根据工件使用性能的拒绝和每一种热处理工艺的特点将它们有机地人组在一起,以超过取长补短、交相辉映的目的。

例如,由于各种热处理工艺的处置温度有所不同,就必须考虑到参与人组的热处理工艺的先后顺序,防止后道工序对前道工序的抵销起到。2使用新的冷却源和新的冷却方式2.1 新的冷却源  在新的冷却源中,以高能亲率热源*为引人注目。

高能亲率热源主要有激光束、电子束、等离子体电弧等。高能亲率热处理就是利用高能亲率热源定向地对工件表面产生十分低的能量密度(103~108w/cm2),从而取得迅速的冷却速度(甚至能超过1011℃/s),这样在很短的时间内(1~10-7S),将工件意欲处置区的表层冷却到热力学温度以上或熔融状态,使之再次发生物理和化学变化,然后依赖工件自身加热构建表面硬化或凝结,超过表面改性的目的。高能亲率热处理在增大工件变形、取得类似的组织性能和表面状态方面具备相当大的优越性,可以提升工件表面的耐磨性、耐蚀性,缩短其使用寿命。

高能亲率热处理近年来发展迅速,是金属材料表面改性技术*活跃的领域之一,其中激光热处理和离子注入表面改性技术在国外已转入生产阶段。我国一汽、二汽、西安内燃机配件厂等单位,都已创建了汽车发动机缸套的激光表面淬火生产线,但由于高能亲率热处理的设备费用便宜等原因,目前我国仍未大量应用于,但其发展前景辽阔,今后将不会沦为很有前途的热处理工艺。2.2 新的冷却方式  在热处理时构建较少无水解冷却,是增加金属水解损耗、确保工件表面质量的必备条件,而使用真空和高效率气氛则是构建较少无水解冷却的主要途径。

  在表面冷却方面,感应器冷却具备冷却速度快、工件表面水解脱碳较少、变形小、节约能源、公害小、生产率低、不易构建机械化和自动化等优点,是一种经济节约能源的表面冷却手段,主要用作工件的表面冷却淬火。高能亲率冷却具备冷却速度快、表面质量好、变形小、能耗较低、*等优点,也是一种十分有效地的表面冷却方式。在整体冷却方面,有真空冷却、高压冷却、流态床冷却等方式。流态床冷却虽然能量密度不低,但冷却慢且均匀分布、工件变形小、表面光洁、处置后不须要清除、工艺切换更容易、能提升产品质量、节约能源、公害小、成本低、并可以与化学热处理结合,是一种很好的冷却方式,尤其适宜于多品种、小批量和周期性生产,能用来代替传统的盐浴热处理,其发展前景令人瞩目。


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