我国机械类热处理现状及发展
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在整个国民经济中凡涉及机械制造的任何领域中,热处理是一项广泛应用的一项重要的基础工艺之一。
它是金属材料在严格控制的加热和冷却条件下进行处理,通过改变材料内部的显微组织来达到人们所要求的使用性能或服役寿命。
热处理技术作为机械制造业中十分重要的基础工艺技术之一,在整个工业领域中,应用十分广泛。
在充分发挥材料潜能,节约能源,进行清洁生产和人类社会可持续发展上,热处理技术的拓展是绝不能忽视的。
世界上工业发达国家都投入很多资金来发展这门技术。
自1996年以来,美国、日本的欧洲的许多发达国家都先后制定21世纪热处理技术发展规划和目标。
美国热处理工业2020年远景把目前和将来国外热处理先进技术与装备水平的目标和主要标志阐述得十分明确。
对气体渗碳和用渗碳气氛加氨的气体碳氮共渗和氮碳共渗后排出的废气应经点燃后才可无害排放;离子渗硼中不可使用剧毒的B2H6(乙硼烷);对盐浴中不可使用受热要分解产生氰根的黄血盐和赤血盐;对含碳酸盐的盐浴不可使用尿素或缩二脲,因为它会反应生成氰酸盐,后分解为氰盐。
对含S和Li的氰酸盐—碳酸盐盐浴可使氰化物保持在0.1~0.8%的低水平,处理零件的渗氮后性能良好,且处理周期缩短,这工艺在美、欧和日本应用相当多,法国HEF公司的SURSULF工艺及处理后进入氧化盐浴属于这种技术,(我国的LT硫氮碳共渗法也是)。
在氰酸盐浴中添加有机聚合物melon也可将氰盐含量降到2%~3%,其余大部分是无毒的氰酸盐,法国HEF公司的德国Durferrit子公司(原属Degussa公司)的Tufftride / Melonite / Tenifer / QPQ处理盐浴属于此类技术,(我国成都工具研究所的QPQ复合盐浴处理也是)。
清洗水中的氰含量已经稀释可无害排放。
尽管如此,法、德和日本对这些工艺的无公害处理十分严格,并研究废盐的再生。
对高速钢刃具淬火仍采用的BaCl2盐浴和含BaCl2废水须经无害化处理达标后才允许排放,德国已采用专门技术和装置来解决。
热处理对机械性能的影响热处理是一种通过对材料进行加热和冷却的工艺,旨在改变材料的组织结构从而影响其机械性能。
这种工艺广泛应用于制造业,特别是在金属制品的生产中常常被采用。
本文将探讨热处理对机械性能的影响,并探讨一些热处理方法及其应用。
1. 热处理方法的分类热处理方法可以分为几种不同的类型,包括时效处理、淬火处理、退火处理等。
不同的热处理方法对材料的组织和性能产生不同的影响。
以钢材为例,淬火处理可以提高钢材的硬度和强度,但会减少其韧性;退火处理则可以提高钢材的韧性,但会降低其硬度和强度。
2. 2.1 硬度热处理可以显著影响材料的硬度。
通过控制加热温度和冷却速率,热处理可以使材料的硬度得到增强。
例如,对某些钢材进行淬火处理后,其硬度可达到非常高的水平。
这种硬度的提高主要归因于热处理过程中产生的细小晶粒和高密度的位错森林。
2.2 韧性韧性是材料在受力时能抵抗破裂的能力。
热处理可以通过改变材料的晶粒结构来调节其韧性。
退火处理是一种常用的改善材料韧性的方法,特别适用于高碳钢等易于质变的材料。
退火处理可以使晶粒长大,并减少晶界的位错和空洞,从而提高材料的韧性。
2.3 强度强度是材料抵抗变形和断裂的能力。
热处理可以通过改变材料的晶粒结构来影响其强度。
例如,热处理过程中的淬火可以在钢材中形成较为均匀的马氏体,增强钢材的强度。
相反,退火处理可以减少材料中的位错密度,降低其强度。
不同的热处理方法可以在不同的材料中产生不同的强度效应。
3. 热处理的应用热处理广泛应用于制造业中各种材料的生产。
以钢材为例,热处理是生产高强度、高韧性钢材的关键工艺。
通过不同的热处理方法,可以调整钢材的机械性能,使其适应不同的应用需求,例如汽车零部件、航空航天设备等。
此外,热处理还可用于改善金属材料的耐磨性、耐蚀性和阻燃性能等方面。
通过采用合适的热处理方法,可以使金属材料具备更加优良的性能,提高产品的质量和寿命。
4. 热处理的发展趋势随着技术的不断进步,热处理方法也在不断发展。
城市环卫机械设备的发展现状及发展趋势展望摘要:随着城镇化的不断推进,城市的相关建设也在随之不断完善,在此情况下,国家与群众对城市的相关清洁工作也逐渐变得更加重视。
而在开展城市环卫相关工作之时,一定要使用到的设备就是环卫机械,因此环卫机械设备的发展情况会对城市的整体清洁状况造成重要的影响作用。
本文首先分析了环卫机械设备发展的现状,继而以此为依据延伸出了其未来的发展方向。
关键词:城市环卫机械设备;发展现状;发展趋势引言中国的人口数量在世界上一直都处于前列,在人口数量众多的情况下城市的建设以及城市的清洁也会很大程度上受到群众以及国家的关注。
而随着城市建设逐渐变得更加完善,民众对于生活质量的提升也会更加的重视,而随着城市中垃圾数量与种类的不断增加,垃圾的结构也会逐渐发生很大的变化,一定要通过垃圾回收的方式才能保证垃圾危害彻底根除。
而在这一过程中环卫机械设备发挥着重要影响作用,因此一定要将其研究工作充分重视起来。
一、环卫机械设备现状环卫机械设备主要分为环卫车辆与垃圾处理设备。
我国的垃圾处理设备的发展历史相对比较晚,在经过长达十几年的发展历史过程中也获得了一定的成效,但是其与国外相比仍然存在着较大的差距。
具体表现在如下几个方面:1.垃圾处理设备发展状况在我国,垃圾处理相关设备的发展时间相对比较晚,并且在与其他国外科技相比的同时也存在着较大的差距。
在经过十多年的研究时间之后,诸多的专院校、科研机构以及有关企业等等也参与到了垃圾处理以及产品的研发过程中去。
在垃圾处理填埋场中,主要涉及到的设备大体包含压实机、沼气发动机与污水处理机等。
经济的发展有很大程度上会受到垃圾焚烧处理设备建设的影响。
从上世纪一直到今天,在经过大约几十年的发展变化之后,所有的城市都开始先后建立了垃圾焚烧处理的设施,但是有关垃圾填埋、焚烧与粪便处理等的机械设备的研制时间起步相对比较晚,因此与国外相比有着较大的差距。
2.环卫车辆发展概况在二十世纪的中期,我国的环卫作业仍旧是以人工为主的,并且运输也是通过人工肩挑或者是畜力车而实现的,并且基本不具备基础的环卫机械类相关设备。
我国热处理的现状及先进热处理技术的发展和展望热处理是指通过加热和冷却工艺,改变材料的组织结构和性能的一种工艺方法。
热处理广泛应用于钢铁、有色金属及其合金、塑料等材料的生产过程中,对提高材料的力学性能和使用寿命具有重要作用。
1.技术水平相对较低。
虽然我国热处理行业经过长期的发展已经取得了一定成就,但与国际先进水平相比还存在差距。
在技术设备和管理方面,我国热处理企业普遍存在缺乏投入和关注的问题。
2.信息化程度不高。
我国热处理行业在信息化方面的投入和应用较少,信息化程度相对较低,企业之间的信息共享和交流不够密切,影响了行业整体的发展。
3.环保意识不足。
我国热处理行业大部分企业在环境保护方面存在一定问题,热处理工艺中的废水、废气等排放未能得到有效处理和控制。
目前,我国热处理行业正积极推进先进热处理技术的发展,以提高产品质量、提升企业竞争力,并改善行业整体环境。
以下是我国先进热处理技术的发展和展望:1.先进的真空热处理技术。
真空热处理能够在无氧或低氧氛围中进行,减少材料表面氧化的问题,提高材料的耐腐蚀性和机械性能。
同时,真空热处理还能够实现材料的表面强化和改性,提高材料的使用寿命。
2.先进的低温热处理技术。
低温热处理技术主要包括低温渗碳、低温氮化等。
通过低温热处理可以实现材料的表面硬化和改性,提高材料的磨损和疲劳性能,同时减少材料的变形和裂纹。
3.先进的等离子体热处理技术。
等离子体热处理是一种通过等离子体化学反应实现材料表面改性的方法。
该技术具有温度低、速度快、效果好等优点,能够实现材料的表面强化和改性,提高材料的高温性能和抗腐蚀性。
展望未来,我国热处理行业在发展先进热处理技术的同时,应加强与国际接轨,提高品牌影响力和核心竞争力。
同时,还应注重培养热处理人才,推动热处理行业的技术创新和进步。
此外,还需要关注环保问题,推动热处理行业的绿色发展,减少对环境的影响。
总之,我国热处理行业在发展先进热处理技术方面还存在一定的差距,但随着技术的不断进步和应用的推广,相信我国热处理行业将会迎来更好的发展机遇。
镁合金热处理的研究现状及发展趋势镁合金热处理是一种常用的工艺方法,用于改善镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。
在过去几十年里,镁合金热处理的研究取得了显著的进展,但仍存在一些挑战和问题。
本文将介绍镁合金热处理的研究现状及发展趋势。
镁合金由于其低密度、高比强度和优良的机械性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而,镁合金的应用受到其低强度、低塑性和易腐蚀等问题的限制。
热处理是一种改善镁合金性能的有效方法,通过控制合金的组织和相变,可以提高其强度、塑性和耐腐蚀性能。
镁合金热处理的研究主要集中在两个方面:固溶处理和时效处理。
固溶处理是将镁合金加热到高温,使固溶体中的合金元素溶解,然后通过快速冷却来保持溶解态。
这可以提高合金的强度和硬度,但会降低其塑性。
时效处理是在固溶处理后,将镁合金在中温下保持一段时间,使合金元素重新组合形成稳定的析出相。
这可以提高合金的强度和塑性,但会降低其硬度。
然而,镁合金热处理仍面临一些挑战。
首先,镁合金的高反应活性使得热处理过程中易发生氧化和燃烧,需要采取措施保护合金表面。
其次,镁合金的晶粒细化和相变行为对热处理的影响仍不完全清楚,需要进一步研究。
此外,镁合金的组织均匀性和稳定性也是研究的重点。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先,研究人员将继续改进热处理工艺,以提高镁合金的性能。
例如,通过优化固溶处理和时效处理的工艺参数,可以获得更好的力学性能和耐腐蚀性能。
其次,研究人员将探索新的热处理方法,如等离子体处理、激光处理等,以进一步改善镁合金的性能。
此外,研究人员还将研究镁合金热处理对微观组织和相变行为的影响机制,以揭示热处理过程中的微观机制。
镁合金热处理是一种重要的工艺方法,可以改善镁合金的性能。
目前的研究主要集中在固溶处理和时效处理方面,但仍存在一些挑战和问题。
未来的发展趋势包括改进热处理工艺、探索新的热处理方法以及揭示热处理过程中的微观机制。
通过这些努力,镁合金热处理的研究将取得更大的进展,为镁合金的应用提供更好的支持。
2022-2024年热处理市场深度调研及发展战略研究咨询报告范文-2022(目●报告类型:多用户、行业报告●报告价格:电子:¥7200元纸介:¥7200全版:¥7500报告目录第一章热处理行业发展综述1.1热处理行业定义及分类1.1.1行业定义1.1.2行业产品/服务分类1.1.3行业主要商业模式1.2热处理行业特征分析1.2.1产业链分析1.2.2热处理行业在产业链中的地位1.2.3热处理行业生命周期分析(1)行业生命周期理论基础(2)热处理行业生命周期1.3最近3-5年中国热处理行业经济指标分析1.3.1赢利性1.3.2成长速度1.3.3附加值的提升空间1.3.4进入壁垒/退出机制1.3.5风险性1.3.6行业周期1.3.7激烈程度指标1.3.8行业及其主要子行业成熟度分析第二章热处理行业运行环境(PEST)分析2.1热处理行业政治法律环境分析2.1.1行业管理体制分析2.1.2行业主要法律法规2.1.3行业相关发展规划2.2热处理行业经济环境分析2.2.1国际宏观经济形势分析2.2.2国内宏观经济形势分析2.2.3产业宏观经济环境分析2.3热处理行业社会环境分析2.3.1热处理产业社会环境2.3.2社会环境对行业的影响2.3.3热处理产业发展对社会发展的影响2.4.1热处理技术分析2.4.2热处理技术发展水平2.4.3行业主要技术发展趋势第三章我国热处理行业运行分析3.1我国热处理行业发展分析3.1.1我国热处理行业发展阶段3.1.2我国热处理行业发展总体概况3.1.3我国热处理行业发展特点分析3.22022-2022年热处理行业发展现状3.2.12022-2022年我国热处理行业市场规模3.2.22022-2022年我国热处理行业发展分析3.2.32022-2022年中国热处理企业发展分析3.3区域市场分析3.3.1区域市场分布总体情况3.3.22022-2022年重点省市市场分析3.4热处理细分产品/服务市场分析3.4.1细分产品/服务特色3.4.22022-2022年细分产品/服务市场规模及增速3.4.3重点细分产品/服务市场前景预测3.5.12022-2022年热处理价格走势3.5.2影响热处理价格的关键因素分析(1)成本(2)供需情况(3)关联产品(4)其他3.5.32022-2024年热处理产品/服务价格变化趋势3.5.4主要热处理企业价位及价格第四章我国热处理所属行业整体运行指标分析4.12022-2022年中国热处理所属行业总体规模分析4.1.1企业数量结构分析4.1.2人员规模状况分析4.1.3行业资产规模分析4.1.4行业市场规模分析4.22022-2022年中国热处理所属行业运营情况分析4.2.1我国热处理所属行业营收分析4.2.2我国热处理所属行业成本分析4.2.3我国热处理所属行业利润分析4.32022-2022年中国热处理所属行业财务指标总体分析4.3.1我国热处理所属行业盈利能力分析4.3.2我国热处理所属行业偿债能力分析4.3.3我国热处理所属行业营运能力分析4.3.4我国热处理所属行业发展能力分析第五章我国热处理行业供需形势分析5.1热处理行业供给分析5.1.12022-2022年热处理行业供给分析5.1.22022-2024年热处理行业供给变化趋势5.1.3热处理行业区域供给分析5.22022-2022年我国热处理行业需求情况5.2.1热处理行业需求市场5.2.2热处理行业客户结构5.2.3热处理行业需求的地区差异5.3热处理市场应用及需求预测5.3.1热处理应用市场总体需求分析(1)热处理应用市场需求特征(2)热处理应用市场需求总规模5.3.22022-2024年热处理行业领域需求量预测(1)2022-2024年热处理行业领域需求产品/服务功能预测(2)2022-2024年热处理行业领域需求产品/服务市场格局预测5.3.3重点行业热处理产品/服务需求分析预测第六章热处理行业产业结构分析6.1热处理产业结构分析6.1.1市场细分充分程度分析6.1.2各细分市场领先企业排名6.1.3各细分市场占总市场的结构比例6.1.4领先企业的结构分析(所有制结构)6.2产业价值链条的结构分析及产业链条的整体竞争优势分析6.2.1产业价值链条的构成6.2.2产业链条的竞争优势与劣势分析6.3产业结构发展预测6.3.1产业结构调整指导政策分析6.3.2产业结构调整中消费者需求的引导因素6.3.3中国热处理行业参与国际竞争的战略市场定位6.3.4热处理产业结构调整方向分析第七章我国热处理行业产业链分析7.1热处理行业产业链分析7.1.1产业链结构分析7.1.2主要环节的增值空间7.1.3与上下游行业之间的关联性7.2热处理上游行业分析7.2.1热处理产品成本构成7.2.22022-2022年上游行业发展现状7.2.32022-2024年上游行业发展趋势7.2.4上游供给对热处理行业的影响7.3热处理下游行业分析7.3.1热处理下游行业分布7.3.22022-2022年下游行业发展现状7.3.32022-2024年下游行业发展趋势7.3.4下游需求对热处理行业的影响第八章我国热处理行业渠道分析及策略8.1热处理行业渠道分析8.1.1渠道形式及对比8.1.2各类渠道对热处理行业的影响8.1.3主要热处理企业渠道策略研究8.1.4各区域主要代理商情况8.2热处理行业用户分析8.2.1用户认知程度分析8.2.2用户需求特点分析8.2.3用户购买途径分析8.3热处理行业营销策略分析8.3.1中国热处理营销概况8.3.2热处理营销策略探讨8.3.3热处理营销发展趋势第九章我国热处理行业竞争形势及策略9.1行业总体市场竞争状况分析9.1.1热处理行业竞争结构分析(1)现有企业间竞争(2)潜在进入者分析(3)替代品威胁分析(4)供应商议价能力(5)客户议价能力(6)竞争结构特点总结9.1.2热处理行业企业间竞争格局分析9.1.3热处理行业集中度分析9.1.4热处理行业SWOT分析9.2中国热处理行业竞争格局综述9.2.1热处理行业竞争概况(1)中国热处理行业竞争格局(2)热处理行业未来竞争格局和特点(3)热处理市场进入及竞争对手分析9.2.2中国热处理行业竞争力分析(1)我国热处理行业竞争力剖析(2)我国热处理企业市场竞争的优势(3)国内热处理企业竞争能力提升途径9.2.3热处理市场竞争策略分析第十章热处理行业领先企业经营形势分析10.1江苏丰东热技术股份有限公司10.1.1企业发展简况分析10.1.1企业经营情况分析10.1.1企业经营优劣势分析10.2柳州市新新柳机热处理有限责任公司10.2.1企业发展简况分析10.2.1企业经营情况分析10.2.1企业经营优劣势分析10.3应达工业(上海)有限公司10.3.1企业发展简况分析10.3.1企业经营情况分析10.3.1企业经营优劣势分析10.4爱协林热处理系统(北京)有限公司10.4.1企业发展简况分析10.4.1企业经营情况分析10.4.1企业经营优劣势分析10.5江苏南方机电股份有限公司10.5.1企业发展简况分析10.5.1企业经营情况分析10.5.1企业经营优劣势分析第十一章2022-2024年热处理行业投资前景11.12022-2024年热处理市场发展前景11.1.12022-2024年热处理市场发展潜力11.1.22022-2024年热处理市场发展前景展望11.1.32022-2024年热处理细分行业发展前景分析11.22022-2024年热处理市场发展趋势预测11.2.12022-2024年热处理行业发展趋势11.2.22022-2024年热处理市场规模预测11.2.32022-2024年热处理行业应用趋势预测11.2.42022-2024年细分市场发展趋势预测11.32022-2024年中国热处理行业供需预测11.3.12022-2024年中国热处理行业供给预测11.3.22022-2024年中国热处理行业需求预测11.3.32022-2024年中国热处理供需平衡预测11.4影响企业生产与经营的关键趋势11.4.1市场整合成长趋势11.4.2需求变化趋势及新的商业机遇预测11.4.3企业区域市场拓展的趋势11.4.4科研开发趋势及替代技术进展11.4.5影响企业销售与服务方式的关键趋势第十二章2022-2024年热处理行业投资机会与风险12.1热处理行业投融资情况12.1.1行业资金渠道分析12.1.2固定资产投资分析12.1.3兼并重组情况分析12.22022-2024年热处理行业投资机会12.2.1产业链投资机会12.2.2细分市场投资机会12.2.3重点区域投资机会12.32022-2024年热处理行业投资风险及防范12.3.1政策风险及防范12.3.2技术风险及防范12.3.3供求风险及防范12.3.4宏观经济波动风险及防范12.3.5关联产业风险及防范12.3.6产品结构风险及防范12.3.7其他风险及防范第十三章热处理行业投资战略研究13.1热处理行业发展战略研究13.1.1战略综合规划13.1.2技术开发战略13.1.3业务组合战略13.1.4区域战略规划13.1.5产业战略规划13.1.6营销品牌战略13.1.7竞争战略规划13.2对我国热处理品牌的战略思考13.2.1热处理品牌的重要性13.2.2热处理实施品牌战略的意义13.2.3热处理企业品牌的现状分析13.2.4我国热处理企业的品牌战略13.2.5热处理品牌战略管理的策略13.3热处理经营策略分析13.3.1热处理市场细分策略13.3.2热处理市场创新策略13.3.3品牌定位与品类规划13.3.4热处理新产品差异化战略13.4热处理行业投资战略研究13.4.12022年热处理行业投资战略13.4.22022-2024年热处理行业投资战略13.4.32022-2024年细分行业投资战略第十四章研究结论及投资建议14.1热处理行业研究结论14.2热处理行业投资价值评估14.3热处理行业投资建议14.3.1行业发展策略建议14.3.2行业投资方向建议关于行业研究报告行业研究是开展一切咨询业务的基石,通过对特定行业的长期跟踪监测,分析行业需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容,整合行业、市场、企业、用户等多层面数据和信息资源,为客户提供深度的行业市场研究报告,以专业的研究方法帮助客户深入的了解行业,发现投资价值和投资机会,规避经营风险,提高管理和运营能力。
机械零部件热处理相关标准随着现代制造技术的不断发展,机械零部件的热处理技术也在不断提高,这对于提高机械制造的质量和效率具有重要作用。
为了保证机械零部件热处理的标准化和规范化,国际上制定了一系列热处理标准,下面我们详细介绍一下。
1. GB/T1300-2016 金属材料热处理标准该标准是我国机械行业使用最为广泛的热处理标准之一,它规定了金属材料的淬火、回火、正火等一系列热处理工艺的技术要求,以及热处理后材料的性能检验和质量评定方法。
该标准对于保证机械零部件在使用过程中的强度、硬度、韧性等性能具有重要的意义。
2. ASTM A255-10 金属材料硬度测试标准该标准规定了金属材料的硬度测试方法和应用范围,主要包括布氏硬度测试、维氏硬度测试等多种测试方法。
通过该标准的检测,可以对机械零部件的硬度进行准确测量,为机械的设计和制造提供重要的技术支撑。
3. AMS 2759/9B-2013 热处理规范标准该标准主要针对航空航天和国防等领域的热处理工艺进行规范,旨在提高热处理质量和可靠性。
该标准主要包括热处理工艺评定方法、质量检测要求、材料应力消除工艺等内容,能够为机械零部件的热处理提供精准、可靠的技术支撑。
4. JIS G 3193-2008 热轧产品的尺寸、重量及形状公差标准该标准主要规定了热轧产品的尺寸、质量和形状公差等要求,为机械零部件的制造提供标准化的技术要求和检测方法。
以上是目前机械零部件热处理相关的几个标准,它们的制定和实施,为机械制造行业的高效、精准生产提供了可靠保障。
在实际应用中,机械制造企业需要根据自身的生产需求和技术条件,选择合适的标准进行执行,并加强对标准的监督和检查,确保机械零部件的热处理达到标准化和规范化的要求。
2024年金属表面处理及热处理加工市场发展现状引言金属表面处理及热处理加工是一种重要的制造过程,广泛应用于各个行业。
它能够改善金属产品的表面性能,增强其耐腐蚀性、耐磨性和硬度,从而提高产品的质量和寿命。
本文将介绍金属表面处理及热处理加工市场的发展现状,探讨其趋势和挑战。
金属表面处理市场现状金属表面处理市场规模逐年扩大,主要原因是金属制品的需求增长和对产品质量的要求不断提高。
目前,汽车、航空航天、机械制造和电子等行业是金属表面处理的主要应用领域。
汽车行业汽车行业对金属表面处理需求量巨大。
表面处理能够为汽车零部件提供优良的耐腐蚀性和耐磨性,以延长汽车的使用寿命。
随着汽车产量的增加和技术的不断发展,金属表面处理市场在汽车行业的应用前景仍然非常广阔。
航空航天行业航空航天行业对金属表面处理的要求极高,因为航空航天产品必须具备极高的可靠性和安全性。
表面处理能够改善航空航天产品的防腐性能和机械性能,提高其使用寿命和可靠性。
随着世界航空航天业的快速发展,金属表面处理市场在这个领域的需求也在逐年增长。
机械制造行业对金属表面处理的需求主要集中在机械零部件的耐磨和耐蚀性方面。
表面处理能够提高机械零部件的硬度和抗磨性,从而延长其使用寿命。
机械制造行业的发展对金属表面处理的市场需求起到了重要的推动作用。
电子行业电子行业对金属表面处理的需求在近年来不断增长。
随着电子产品功能的不断提升,对金属表面处理的要求也越来越高。
表面处理能够提高电子产品的导电性和耐蚀性,从而提高产品的性能和可靠性。
热处理加工市场现状热处理加工是金属材料加工的一项关键工艺,广泛应用于汽车、航空航天、船舶、冶金和机械制造等行业。
热处理能够调整金属材料的结构和性能,提高其强度和硬度。
汽车行业汽车行业是热处理加工的主要应用领域之一。
随着汽车制造工艺的不断改进,对汽车零部件的强度和硬度要求也越来越高。
热处理加工能够改善汽车零部件的结构和性能,提高其抗拉强度和硬度。
我国机械类热处理现状及发展α刘宗昌 刘红飓 李茂山①包头钢铁学院 材料科学与工程系,包头014010①中国兵器工业第五二研究所,包头014034关键词 少无氧化热处理;节能;清洁的热处理中国法分类号 TH142:T G15-12摘 要 叙述了我国热处理技术现状,指出应推广应用少无氧化、节能和清洁的热处理技术,实现热处理设备的自动化,生产专业化1研究应用金属计算科学1重点开发推广可控气氛热处理及真空热处理1Curren t situation of eng i nery heat treat m en ti n our coun try and its develop m en tL iu Zongchang L iu Hongju L iM ao shan①D epartm ent of M aterial Science and Engineering,U IST Bao tou,Bao tou014010,Ch ina①N o152Institute of Ch ina O rdnance Iudustry,Bao tou014034,Ch inaKey words non2oxidizing o r low2oxidizing heat treatm ent;energy2saving;clean heat treatm entAbstract In th is paper,the current situati on of heat treatm ent in our country is expounded1It is po inted out that w e should develop and app ly the non2oxidizing o r low2oxidizing,energy2saving and clean heat treatm ent techno logy,realize the autom a2 ti on of heat2treating device and the specializati on of p roducti on,and study the app lied calculating science1It is i m po rtant to de2 velop the vacuum heat treatm ent and the atmo sphere heat treatm ent1 机械类热处理远比冶金类热处理复杂,冶金类热处理主要是指冶金厂对钢锭、钢坯、钢材以及机械厂锻造毛坯的退火、正火等热处理工艺1机械类热处理则是对轴类、轴承、齿轮、连杆等机械零部件以及加工这些零部件所用的工模具的热处理1本文以机械类热处理内容为主,分析综述其现状及发展1热处理是决定机械产品质量和使用寿命的关键因素之一,对发挥材料的潜力,节约用材,节约能源均起着重要作用11 现状建国以来,尤其是改革开放以来,我国的热处理技术水平、设备得到了很大发展,出现了一批热处理新技术,如CVD,PVD,激光束和电子束热处理以及表面改性技术等,且有一些专利技术1生产管理、全面质量控制方面也取得了很大进步1我国在金属学及热处理的基础理论研究和某些新工艺、新技术研究方面,与工业发达国家相比差距并不大,甚至在某些领域的研究上处于国际先进水平,乃至领先水平1但在实际热处理设备和生产水平上却存在着不少差距,还没有完全扭转热处理生产的落后局面1工件氧化脱碳严重,产品质量差,生产效率低,能耗大,成本高,污染严重等是亟待解决的问题1机械工业中热处理厂点现有10500个,热处理专业厂约30家,从业职工约15万人〔1〕,专业科研队伍约1000余人1目前,约11万台热处理加热设备,年热处理700多万吨钢件,用电量85亿k W・h a,平均电耗1000k W・h 吨钢1与发达工业国家相比,我国热处理行业的主要差距为:①少无氧化热处理应用程度低,生产技术落1998年第17卷包头钢铁学院学报Journal of Bao tou U niversity of Iron and Steel T echno logy 20 20第3期第244~248页α1998-06-29收到(高林编辑)第一作者:男,57,岁,教授后;②热处理耗能大,浪费严重;③污染严重,治理不够,④管理水平低,产品质量不稳定1例如少无氧热处理在国内占30%,而国际先进水平占80%1平均能耗国内1000k W・h t,而国外先进水平为300k W・h t1我国淬火油蒸发、燃烧污染,盐浴挥发污染,煤气污染等都很严重12 发展方向及三项主要任务 面对我国热处理行业的现状,机械部发布的“热处理行业九五规划和2010年设想”中指出,热处理工业发展战略和任务是:“以少无氧化、节能、环境保护和微电子技术应用为出发点,在改善管理和健全生产组织的前提下,开发和推广先进的热处理成套技术、提高和稳定热处理产品质量1”看看美国21世纪热处理技术领域面临的挑战对我国热处理的发展会有参考意义:为了防止钢件氧化脱碳,将工件放到气密的金属壳体中,称为密封罐或马弗,然后对其加热1密封罐将热量辐射到工件上,而不与燃烧产物接触,此外,将特定的气体输入密封罐中以控制材料表面的化学反应1保护工件的另一种方法是辐射管加热,燃烧气体在辐射管中循环1真空炉可防止气体与钢件发生任何反应1新型热处理将降低成本,提高生产率和减少环境污染1计算机模拟导致设计和结构的改善1炉子使用绝热材料其寿命可10倍于以前所用材料的寿命,且绝热能力成倍增长1工艺通过革命性的突破使其保持优势和创新1淬火介质成本低廉,环保良好,不易燃1智能系统控制决定产品性能,作为联合革新的结果,工艺时间减少50%,成本降低75%〔2〕1面对国际上热处理技术的挑战,我国要在三个方面发展:①少无氧化加热技术;②节能热处理技术;③清洁热处理技术1此外,还应当发展新材料与热处理相结合的应用,采用新淬火介质,开发新型热处理设备,计算机应用技术等1211 少无氧化加热技术少无氧化热处理技术的普及程度已成为当代热处理水平的主要标志1它不仅能够改进产品质量,提高生产率,降低成本,也可减少污染,易于实现自动化,是国内热处理技术改造的重点1实现少无氧化热处理的主要措施是推广应用可控气氛热处理和真空热处理技术1可控气氛热处理在汽车、拖拉机工业中大量被采用160年代初研究成功了红外线二氧化碳分析仪,主要用于井式炉的滴注式渗碳,并在全国推广1 70年代末引进了V n ic密封渗碳炉、Ho lcrlft连续渗碳和智能式碳势控制方法和仪器以后,光亮渗碳和光亮淬火技术也逐渐发展起来〔3〕1目前,国内180多个电炉厂中,有20个厂家具备制造可控气氛热处理生产线的能力1如第一汽车制造厂自动化工业炉开发公司已研制成功单排、双排推杆连续式渗碳自动线,并能提供连续式滚筒共渗炉,密封可控气氛式多用炉生产线等1西安电炉研究所、摄山电炉厂等都能提供多用炉联合机组1改革开放以来,从国外引进可控气氛炉约1000台套,这些设备的消化、吸收,使我国的可控气氛热处理技术有了长足的发展1但国产元器件、仪表不过关影响了其大面积推广和应用1真空热处理技术具有无氧化,无脱碳,无污染和少变形的三无一少的优越性,它是当代热处理技术先进性的重要标志之一1根据国际热处理联合会(IFH T)预测,真空热处理在欧洲国家有完全取代污染严重的盐浴炉的趋势1在欧洲工业发达国家,真空热处理的比重将由1980年的3%提高到2000年的23%〔2〕1真空热处理是在冷壁式真空炉中实现真空加热,油中淬火,高速气冷、渗碳、烧结等工艺的先进技术1我国真空热处理技术发展很快170年代初期开始油、气淬火冷却的真空热处理炉的研制180年代投入批量生产1目前,正在运行的国产真空热处理设备约1000台180年代末,从国外引进真空热处理炉50多台1国产真空炉在质量上能满足国内需求1如首都航天机械公司已能够提供6个系列20多个品种的真空炉1国内研究院所,军工企业制造的真空炉年产量在100台以上1已能成系列提供10~200kg装炉量的真空加热、油气淬火的淬火炉、渗碳炉、退火炉、钎焊炉、烧结炉等1近10年来国产真空炉有替代进口炉的趋势1目前,国产真空炉存在的主要问题是泵、阀、仪表等基本元器件不过关,可靠性与国外先进水平相比有一定差距1212 节能热处理技术热处理是机械制造业中耗能最多的工艺之一,在冶金厂钢锭、钢坯、钢材的退火等工艺也耗能颇多1发达国家,热处理生产成本的25%~40%是能542刘宗昌等:我国机械类热处理现状及发展源消耗1由于我国热处理工艺相对落后,设备相对陈旧,能源利用率低,较发达国家能耗多2~3倍,节能潜力很大1热处理节能的途径主要有:(1)改进热处理工艺,推广应用节能新工艺,新材料1现行退火、正火、淬火等工艺的加热时间按传统理论、传统工艺计算,一般偏长,因此,通过缩短加热及保温时间可达到节能的目的1例如,某厂汽车曲轴,原正火加热115h,现缩短为015h,保证了质量,且节能20k W・h;实现零保温可节电3116%1采用亚温淬火,可平均降低淬火加热温度40℃1包头钢铁学院对某厂钢锭退火从原工艺850~950℃加热降低100~200℃,保温时间缩短一半,新工艺实施结果表明节能率达30%~70%,被列为国家科委重点推广项目1铬镍合金结构钢及5C r N i M o等模具钢的去氢退火新工艺将原工艺的保温时间由一百多小时缩短到50h以下,仍能去氢防止白点,且实现了节能39%的显著进步〔3〕1此外,推广应用锻造余热淬火,非调质钢,低碳马氏体等新技术、新材料也能达到节能的目的1在冶金厂实现钢轨轧制后在线余热强化技术已在发达国家采用,我国也正在研究应用1应用非调质钢是80年代热处理节能技术的一项重大进展1结构钢的调质处理是耗能最多的热处理工序之一,而添加钒、钛、铌等微量合金元素的非调质钢可以省略调质工序,使钢在热锻、热轧状态,利用余热进行空冷或控制冷却,就可以得到调质钢所具有的性能,如空冷贝氏体钢1应用非调质钢,不仅能显著节能,而且减少了生产工序,节省了材料消耗,降低了成本,还可避免因淬火引起的变形、开裂、硬度不均等热处理缺陷1(2)采用节能设备1热处理设备是工艺的保证,先进的工艺应通过先进的设备来实现1我国目前生产中使用的热处理炉大多数为箱式炉或井式炉,大多为周期性作业,空气加热炉占总数的70%以上,而真空炉和可控气氛炉约占5%1这些落后的设备造成工件氧化脱碳,热效率低,能耗高,产品质量不稳定1因此,应对落后的设备更新改造,限期淘汰一批产品质量差,能耗高,污染环境的老设备1应当指出,我国冶金厂,尤其是特殊钢厂,热处理炉多为台车式炉和罩式炉,耗能大,能源浪费严重1抚顺特殊钢厂近年建成两台辊底式连续热处理炉,效率高,产品质量也好,在节能上也迈进了可喜的一步1热处理设备节能包括在设备制造上采用新技术、合理选择炉型,减少热处理的热损失,充分利用废热等方面1电炉连续运行时,震底炉和井式炉热效率较高,箱式周期炉热效率较低1圆柱形炉的外表面积比箱式炉少约14%,在相同条件下,炉壁散热减少20%,单位能耗降低7%;采用轻质砖,高强度漂珠砖,硅酸铝耐火纤维等新型轻质砖炉衬代替重质砖炉衬,可有效地减少蓄热、散热损失,可节能25%~40%1213 清洁的热处理技术 热处理生产排出的废气、废水、粉尘、废渣、噪声都会使作业环境和周围的大气、水质等产生污染1提高对热处理生产污染问题的认识,采取有效的控制和治理措施,使其对环境的污染和对生态的危害降低到最低程度,给人类一个清洁而健康生活的世界是极为重要的1热处理引起大气污染的主要根源有:①煤的燃烧1据初步估计,全国大约有5000台煤炉,每年耗煤42万多吨,在燃烧产物中排出15000余吨SO2和近85000吨灰尘;②油、煤气、液化气的燃烧1在冶金厂和重型机械厂中尚大量使用燃油、燃气的燃料炉,排放出的CO,SO2,SO3严重超标;③淬火油、回火油的蒸发1全国年消耗淬火、回火用油近25000t,其中有5000t会转变为C m H n气体、碳黑和烟尘;④盐浴蒸发1全国有近20000多台盐浴炉, 90%使用中性盐浴,如N aC l,B aC l2等,还有渗碳、渗氮用的活性盐浴1每年消耗N aC l,B aC l2等八万余吨,活性盐九千余吨1按900℃的挥发速度40m g c m2・h计,每年蒸发中性盐6500t,活性盐700t,活性盐中含HC l、HCN等有毒气体〔2〕1此外尚有清洗液、碱液的蒸发,喷砂的粉尘、酸洗液的蒸发,工件表面油脂的燃烧等均给环境带来污染1热处理造成水质的污染主要根源有:淬火冷却剂和清洗工件用水,这些液体中污染了淬火油、淬火用盐,含有B aC l2,SO-24,NO-3,C l-,CN-等有害、有毒成分1这些废液的排放造成周围环境和水质污染1综上所述,热处理的污染应引起我们足够的重视1热处理的污染要采取两方面的措施:一方面采用无污染、少污染的工艺技术;另一方面将有害物质经过无害化处理后再排放1最根本的是研究推广少无污染的热处理技术,做到清洁的热处理生产1642包头钢铁学院学报1998年9月 第17卷第3期21311 清洁的热处理加热过程和方式(1)采用清洁的能源——电1用电作能源比用煤气等燃料贵,但清洁并易控制1我国机械工业中热处理用电的设备比例占90%以上1(2)采用清洁的介质1在惰性气体(N2,A r,H e)和还原性气体(H2,CO,裂解气等)中加热工件可保持原始光亮表面,这属于清洁的加热介质1真空加热是在极稀薄的气体中加热,可减少或避免金属氧化1(3)能有效防止颗粒飞扬的流态床是一种很好的加热介质,属于清洁的加热介质1(4)用电加热工件分为电阻加热法、电接触加热法、感应加热法、激光和电子束法,其中,接触法、感应法、激光法加热,加热速度快,时间短,金属表面氧化极微,当属清洁的加热方法121312 清洁的热处理冷却过程及工艺工件加热后要在各种介质中冷却,以便得到预定的组织和性能1(1)1无机水基介质和有机介质应划为清洁的淬火液范畴〔4〕〔5〕1(2)真空加热,随后在强惰性气流中冷却,可防止氧化,是典型的清洁淬火工艺1(3)流态床加热,随后在流态粒子中冷却,可作为清洁的淬火法1此外制备清洁的气氛,清洁的除脂法,湮法喷砂代替干法喷砂,光亮退火等都是清洁的热处理技术1应当指出,可控气氛热处理、真空热处理是首先应推广应用的清洁热处理技术13 加强新材料与热处理工艺的结合应用311 低碳马氏体低碳马氏体具有优良的综合机械性能,以及良好的冷加工性和焊接性1用来代替某些中碳调质钢,如高强度螺栓等,可使构件重量减轻1 3以上,且综合性能好1低碳马氏体在石油、煤炭、铁路、汽车、拖拉机等部门有广泛的应用,收到了简化工艺,节约能源,降低成本的综合经济效益1312 空冷贝氏体钢国际上贝氏体钢有两类:一类是英国50年代研制的M o-B系贝氏体钢,价格稍贵;另一类是我国展为低碳、中碳系列十多个品种,应用到耐磨钢球、衬板、齿板、连杆、轴类、各类弹簧等,取得了广泛而大面积应用的效果,具有将冶金热加工工序与产品成型工序相连接,工序简单,节能降耗,污染少,成本低的优点1目前M n-B系贝氏体钢已达到年产15万吨的规模〔1〕1贝氏体钢抽油杆,经连轧,随后在辊道及冷床上空气冷却即得到贝氏体组织,具有优良的综合性能,免去了淬火回火等工序的耗能操作14 计算机在热处理中的应用 电子计算机在热处理中的应用,包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助生产(CAM)、计算机辅助选材(CAM S)、热处理事务办公自动化(OA)、热处理数据库系统等1它为热处理工艺的优化设计,工艺过程的自动控制,质量检测等提供了先进的工具和手段1在热处理生产中引入计算机,实现了热处理生产的自动化,保证了热处理工艺的稳定性,极大地提高了生产率,现已广泛用于热处理设备,生产线的自动控制和生产管理1如日本一家摩托车厂的热处理车间,有连续式渗碳炉、氮化炉等37台设备,从送料到最终产品检验,全部计算机控制,每班只需3个人操作,一人在计算机室负责全部生产、技术、质量管理,一人在现场巡回检查,一人负责产品质量检验,生产效率极高1我国在80年代开始研究在热处理行业中应用计算机,热处理设备的微机控制,提高了设备的自动化水平1在热处理工艺的研究设计中,进行计算机模拟,计算机辅助设计工艺参数也取得了明显的进步1包头钢铁学院应用传热、传质原理,开发计算机软件,计算钢中的温度场,浓度场及其变化规律取得了成功〔6〕,已广泛应用于冶金厂的退火和钢锭、钢坯的加热工艺中,获得明显经济效益〔7〕1大型锻轧件的加热计算以往采用经验法,如加热时间Σ=KD,其中K为系数,D为有效厚度或直径,美国则以每英加热1h计算1此式只适用薄件,对于厚件,加热时间与工件厚度不呈直线关系1只有用计算机计算最为科学合理1包头钢铁学院已经在钢锭节能退火新工艺、去氢退火节能新工艺以及钢锭、钢坯加热新工艺中应用计算机辅助设计工艺参数〔8〕,对于工模具钢大型锻材的软化退火工艺设计也应用了计算机,大幅度节能20%~60%,提高生产率20%~39%1742刘宗昌等:我国机械类热处理现状及发展5 热处理生产的专业化专业化生产是现代工业的基本特征之一,也是促进热处理行业技术进步的一种重要手段1专业化生产可充分利用设备,集中组织生产、连续生产,便于生产管理,有利于采用先进技术,提高热处理产品的质量,提高生产率,优化工艺,更新设备,降低能耗,减少污染,更好地为用户服务1目前工业发达国家的热处理专业化程度已达到80%以上,而我国只有20%左右。