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分析热处理中常见问题及解决途径

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分析热处理中常见问题及解决途径

发布时间：2022-03-20T01:12:37.526Z 来源：《科学与技术》2021年第30期 作者： 张伟

[导读] 金属热处理工作，历来就是一项重点工作内容。

张伟

中核工程咨询有限公司

摘要：金属热处理工作，历来就是一项重点工作内容。为保证现代化技术在金属热处理过程中发挥出作用，需要加大支持力度。为更好地推进金属热处理工作，我国已开始了金属热处理模式创新，并取得了一定成效。这一技术更新，主要是针对智能控温技术的应用而进

行的。这一改革对金属热处理产生了不小的影响。当然，大部分都是一些积极影响。同时，也存在一些潜在的不利因素。下面，将就大数

据时代下金属热处理模式创新面临的问题作一简要分析，旨在帮助大家了解金属热处理模式创新的成果，更好地把创新贯彻下去。

关键词：常见问题；金属；热处理

前言：金属热处理工作极为重要，无论是哪个层次的科研单位，所承担的任务都是重点任务。金属热处理工作的水平决定了该单位的科研体系能否发挥出作用。实际上，金属热处理工作不仅要求研究员拥有过硬的专业知识和严格的职业道德，还要有大量的仪器作为辅

助。如果金属热处理不够现代化，那么当然很难提高相关人员的业务素质，也很难推动科研工作的发展。本文对金属热处理的相关问题作

了简要介绍，希望对大家有所帮助。

1金属热处理常见的问题

1.1控温系统不够健全

在智能化时代，金属热处理的控温系统就是财富。因此，建立一个有效的金属热处理机制来收集相关数据非常关键。这个机制不仅仅关系着现代测量体系的基本情况，还关系着其他科研工作的开展情况。控温系统是保证金属热处理顺利进行的重要保障。如果控温系统存

在漏洞，热处理体系很有可能就无法顺利的发挥作用。当今社会，对热处理率和准确度要求越来越高。目前，各类金属热处理手段显然还

达不到这个要求。很多时候，我们的控温工作还处于非常落后的阶段，根本没有采取有效的措施来调配各种资源进行金属热处理，因此，

我们的金属冶炼自然很难做好，这非常不利于我国金属热处理行业发展。

1.2温度控制不够精确

温度控制问题是热处理过程的关键问题，温度控制的精确程度直接关系着金属热处理的最终品质，也关系着冶炼所需要耗费的成本高低。在热处理过程中，由于温度控制不够精确而造成的热处理问题经常出现。这个问题，与金属本身的特性关系密切。并且，以目前的技

术水平，热处理时温度的误差无法避免的，只能通过有效的措施来减小这些误差的影响。为了能够保证金属品质的稳定性，对热处理时容

器内温度的控制非常重要。在热处理时采用不同的方法，将会得到不同的反应温度。事实上，我们应该科学地计算出我们所需要的最佳温

度，并根需要推算出能够维持该温度的时间。通过这种方式，我们可以很好地解决冶炼温度的误差问题。这样一来，就能很好地提高热处

理技术的适用范围，以确保金属热处理的品质。

1.3技术标准不够严格

在之前一段时间，金属热处理的效率和准确性不能满足要求，也是一个关键问题。在金属热处理过程中，有许多条件难以实现。因此，我们经常需要进行一些前期的准备工作。此时，金属热处理工作可能会出现技术标准不够严格的问题。金属热处理工作成功与否，往

往取决于在制定技术标准时是否有纰漏，在执行热处理过程中是否有误差，保证了这两点，金属热处理就是很有效的。但要进一步提高金

属热处理工作的效率，必须严格优化技术标准，确保各项技术参数准确，并使整个管理系统良好运行。在金属热处理过程中，由于计划制

定不够精确而造成的误差经常出现。这个问题，与管理团队的水平之间的关系密切。并且，这种问题是很难避免的，只能通过有效的措施

来减小这些问题的影响。为了能够保证金属热处理的稳定性，对相关管理者的培训非常重要。事实上，我们应该科学地制定计划，并根需

要推算出数据计量的方式。通过这种方式，我们可以很好地解决发展问题，取得更好的金属热处理效果。

2如何解决热处理的技术问题

2.1科学全面的接纳现代化技术

金属热处理从业者应充分科学地学习大数据、智能控制等相关知识，科学地开展业务，提高温度控制质量。这样技术利用，应建立在对智能控制技术的重视基础上。事实上，通过智能化技术开展相关工作，往往会更有效。热处理从业者首先可以搜集金属冶炼的数据，同

时对这些数据进行智能化的分析，并根据数据分析的结果为用户提供更好的服务。如果能这样做，那么金属热处理的效率和质量肯定会很

快发生变化。同时，国家也可以调拨有关资金，做好优秀热处理技术的奖励和激励工作，对那些能完成技术升级的单位，应当毫不吝啬地

给予一定的奖励，同时将他的工作经验推广到全国，从而使整个金属热处理行业的水平得到提高。另外，从业者应当积极的向现代化技术

发达的平台和企业学习，从而更有效的提升自身的现代化技术应用水平，从而更游刃有余的开展金属热处理工作。

2.2完善金属热处理大数据监管制度

现代化技术给热处理的发展带来了很强的推动作用，与此同时也暴露出了相关监管不够完善的问题，而这个问题是我们急需解决的。纵观大型金属热处理工厂的热处理体系，大部分都相当的健全，但仍存在些许不足。对于管理体系的重视程度，一定程度上决定了金属热

处理的发展水平。因此，要想加快金属热处理的发展，需要开发相应的管理系统，对数据集成化分析，并保证工业核心数据安全。要引导

热处理公司放远眼光，不能总是盯着自己的一亩三分地，要加快对接标准化的数据管理模式。高层要对平台发展有一定的总体规划，眼光

要有前瞻性，思维要发散，着眼于高新技术设备，对于国家的商务战略需求有所把握，当机立断的对热处理数据管理模式进行重组与改

革。促进我国的金属热处理技术革新，建立共存、繁荣、和谐的生态系统。

2.3发展更先进的热处理技术

在我国金属冶炼行业中，热处理技术得到了广泛的应用，但同时技术应用的复杂性也为技术普及带来了一定的阻碍。为解决这一问题，可采用更加先进、更加智能的控制技术。新型技术的核心思想，是利用金属的特点，运用智能化的技术监测金属的状态，同时自动的

进行温度控制。具体地说，就是在热处理过程中，通过各类传感器获取金属材料的状态，同时根据事先建立的模型进行智能化的控制。在进行金属热处理时，可对金属冶炼温度进行双重控制，防止出现温度环境。此外，还应根据冶炼金属的条件，制定适宜的冶炼方案，避免

热处理过度。对于条件较为脆弱的金属，应多制定好冶炼计划，尽量减少物料损耗。当热处理的技术问题被发现后，我们必须及时采取措

施，防止损失进一步扩大。把这两个方面结合起来，就能有效地防止因热处理不当造成的冶炼质量问题。

结语：本文主要介绍了目前金属热处理遇到的问题，并讨论了几条可行的方案。对于我国金属热处理事业来说，追求金属热处理模式的多样化，对国家政策的适应化，对产业结构进行现代化，都能推进金属热处理高质量发展，适应实体经济发展水平，加快市场导向改

革，进一步加强和改善金属热处理的行业环境，提高资金流转效率，稳定市场和人民的期待，促进金属热处理行业质量高发展。

参考文献：

[1]应俊龙,巢昺轩,蒋克全,等.热处理变形问题分析及解决措施[J]. 热处理技术与装备,2019,40(5):4.

[2]赵娇娇.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略探究[J].科技经济导刊,2019(11):1.

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热处理

第⼆章2、常见的⾦属晶格类型有哪些？

体⼼⽴⽅晶格、⾯⼼⽴⽅晶格、密排六⽅晶格。12、常见点缺陷、线缺陷、⾯缺陷有哪些？

常见点缺陷：空位、间隙原⼦、置换原⼦

线缺陷：刃型位错、螺型位错、混合型位错

⾯缺陷：外表⾯、内界⾯16、液态⾦属结晶时，为什么必须过冷？

因为⾦属还原性强，⾃然下很容易成化合物，所以必须过冷降低活性。17、液态⾦属结晶的条件是什么？

⾦属结晶的条件有两个：1.液态⾦属必须过冷（称为热⼒学条件）；2.液体⾦属中有结构起伏（称为结构条件）。22、各种⾦属铸锭组织分别由哪⼏个晶区组成，各晶区有何特点？

三晶区：表层细晶区。特点：晶粒⼗分细⼩，组织致密，⼒学性能好。

柱状晶区。特点：组织致密、柱间晶界或弱⾯、性能有⽅向性。

中⼼等轴晶区。特点：裂纹不易扩展，不存在明显弱⾯，各晶粒取向不相同，性能没有⽅向性。

第三章1、什么是固溶体？什么是⾦属化合物？它们的结构特点和性能特点各

是什么？

固溶体:合⾦中⼀组元作为溶质固溶在另⼀组元溶剂的晶格中，并保持溶剂晶格类型的⾦属固相。结构特点：固溶体晶体结构与组成它的溶剂相同。性能特点：塑韧性较好，硬度较低。

⾦属化合物：合⾦组元间发⽣相互作⽤⽽形成的具有⾦属特性的合⾦相。结构特点：晶体结构与组成它的组元不同。性能特点：硬⽽脆。2、什么是合⾦？与纯⾦属相⽐合⾦有哪些优点？

合⾦是指两种或两种以上的⾦属，或⾦属与⾮⾦属，经熔炼或烧结，或⽤其他⽅法组合⽽成的具有⾦属特征的物质。优点：有较⾼强度、硬度以及某些优异的物理化学性能和⼒学性能。5、什么是合⾦相图？简述合⾦相图的建⽴⽅法。

合⾦相图是表⽰在平衡条件（极缓慢冷却或加热）下合⾦组织状态与温度、成分之间关系的图。建⽴⽅法：1、配置⼀系列成分不同的合⾦ 2、测定这些合⾦的冷却曲线 3、找出各曲线上的临界点 4、在温度-成分坐标系中过各合⾦成分点作成分垂线，将临界点标在成分垂线上。 5、将成分垂线上相同意义的点连接起来，并标上相应的数字和字母。

热处理

热处理

1、热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。钢的热处理操作有哪些基本类型？

答：⑴热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。

⑵热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备热处理，然后进行切削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。热处理在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命.

此外，通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。

2、为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到组织： （1）20钢钢板 （2）T8钢锯条 （3）具有片状渗碳体的T12钢钢坯、（4）锻造过热后的65钢锻坯；（5）ZG35的铸造齿轮、

(1)正火，S+F:

(2)球化退火。球状P:

(3)球化退火：球状P+Cm球化退火。T12钢里的渗碳体呈片状，不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形开裂。通过球化退火，可将片状渗碳体和网状渗碳体变为球状，从而降低硬度、均匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状珠光体。

(4) 完全退火。锻造后过热组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此退火目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。

(5) 完全退火：经铸造后齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体

热处理缺陷的成因分析及解决方案

热处理缺陷的成因分析及解决方案

热处理缺陷的成因分析及解决方案（图）

模具的热处理包含了预备热处理、最终热处理及表面强化处理。模具热处理中，淬火是常见工序。然而，因种种原因，有时难免会产生淬火裂纹，致使前功尽弃。通常热处理缺陷是指模具在最终热处理过程中或在以后的工序中以及使用过程中出现的各种缺陷,如淬裂、变形超差、硬度不足、电加工开裂、磨削裂纹、模具的早期破坏等。分析热处理缺陷产生原因，进而采取相应预防措施，具有显著的技术经济效益。

⒈纵向裂纹

裂纹呈轴向,形状细而长。当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体,产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生： （1)钢中含有较多S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质,钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹，或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹; （2）模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8—15mm,中低合金钢危险尺寸为25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹.

解决方案： （1）严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标钢材不投产; （2）尽量选用真空冶炼，炉外精炼或电渣重熔模具钢材； (3)改进热处理工艺，采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火; (4)变无心淬火为有心淬火即不完全淬透,获得强韧性高的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力,能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。

⒉横向裂纹

裂纹特征是垂直于轴向。未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值,因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹,淬火后经扩展形成横向裂纹。

自身预热烧嘴燃烧系统常见故障处理方法

自身预热烧嘴燃烧系统常见故障处理方法

自身预热烧嘴燃烧系统常见故障处理方法

摘要：在对辐射管式热处理炉燃烧系统的结构及主要组成特征了解的基础上,结合实际维护统计数据,对导致燃烧故障报警的影响因素进行了定量和定性分析,并对燃烧优化的途径进行了探讨。

关键词：自身预热烧嘴 故障分析安全燃烧

引言

随着高附加值产品市场需求量的不断提升,生产高附加值产品必不可少的高技术含量的现代化热处理重要设备-辐射管式热处理炉普及全国各大钢厂生产线。掌握燃烧系统的构成特征,研究烧嘴故障报警的原因分类及措施,对辐射管式热处理炉燃烧优化有着重要意义。

燃烧系统的主要构成特征

辐射管式热处理炉采用式烧嘴和辐射管加热，利用废气将助燃空气预热，以提高热效率。烧嘴和炉内辐射管分开，单件辐射管由耐高温材料制作成。烧嘴的操作采用脉冲循环控制方式，根据各区域设定的不同温度所需要的热量，控制烧嘴燃烧和关闭时间。这种烧嘴控制方式不仅可以增加燃烧效率，而且能保证钢板温度均匀。烧嘴燃烧控制过程：采用安装在PLC 系统中的PD软件控制器来控制温度。温度区热电偶的实际数值通过线性化的传感器传给PLC 。PD控制器的输出传给PLC 的烧嘴脉冲式循环控制。烧嘴点燃后通过点火电极监测火焰，将燃烧情况通过烧嘴控制器界面反馈，以便维护人员及时处理出现的问题。

烧嘴机构主要包括壳体、换热器、耐热层、燃气管、点火电极、陶瓷燃烧室、烧嘴壳体内管、火焰观测口，以及相应煤气、空气及废气管路。其中尤以换热器、燃气管、点火电极、燃烧室等件在日常生产使用中容易损坏，需要定期进行检查和更换。

烧嘴常见故障原因分类及措施

1）烧嘴不能点火：

烧嘴控制器或继电器故障, 烧嘴控制器对点火动作的控制失灵,控制电源线路故障,有时控制器电源自动跳闸（烧保险或烧粘）。

点火电极安装不到位, 放电尖端偏移对不正, 或点火电极变形、结瘤, 不能正常点火。

点火变压器有问题, 空气及煤气控制电磁阀同时不动作，不能正常点火,