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1、～综 述～日本热处理装备的发展动向高桥庸夫(日本东方工程株式会社)摘要:本文从提高产品性能,降低制造成本和环境保护等方面简述了21世纪日本材料及热处理装备的发展动向。关键词:全制造工程;高强度化;高精度化;环境保护中图分类号:TG155;TG115.21 文献标识码:A 文章编号:1008-1690(2000)03-0025-05DevelopmentTrendofHeatTreatmentEquipmentinJapanTAKAHASHITSUNEO(JapanOrientalEngineeringCo.,Ltd)Ab
2、stract:DevelopmenttrendofmaterialandheattreatmentequipmentinJapanhasbeenbrieflydiscussedinthispaperwithregardtoraisingofproductproperties,reducingofmanufacturecost,environmentprotectionandsoon.Keywords:wholemanufactureengineering;high-strengthize;high-precisioniz
3、e;environmentprotection1 前言度的渐渐提高,气氛向间接控制转变等,也产在众多的热处理技术中,渗碳及渗氮处生一些问题,在考虑下一代热处理设备时必理技术作为提高耐磨性和抗疲劳强度的方法须解决这些问题,有大量的工作需要做。今被广泛应用于汽车、产业机械的主要部件上。天简要介绍一下日本的热处理动态及发展方面向21世纪,目前对制造业在地球环境对向。策、节省能源、可再生性、安全、品质等方面提2 材料及热处理的动态及发展方向出了更高的要求,同样对其中热处理也有着材料及热处理设计最重要的方面在于不向更新一代的渗碳及
4、渗氮技术发展的要求。是单独就各个制造工程进行设计(例如,材料例如:现在,渗碳技术由气体渗碳到真空渗仅就材料而言,热处理仅就热处理考虑),而碳,从发生气到直接渗碳,从开放型设备到密应该全面考虑包括塑性加工工程、机械加工封型设备,一直在改变。同时伴随着处理温工程等的全制造工程,在产品开发阶段就进〈热处理〉 2000.No.3—25—行最适当的工程设计,把材料及热处理纳入下面是材料及热处理技术在整个VE(目整个技术开发的全过程,注重做好这一点很标成本)活动分解图中的比例示意图。重要。材料及热处理技术部分在VE中的计划预计21世
5、纪的材料及热处理工程项目开发就显得非常重要,以下从提高产品性能如下图。(高性能化),加工的合理化(低成本化)保护通常明确我们的位置,围绕周边的设计地球环境等方面举例作一说明:工程项目—26—〈热处理〉 2000.No.32.1高性能化2.1.1.1高浓度渗碳(CD渗碳)从材料及热处理方面来看,高性能化主普通渗碳处理零件其表面碳浓度大约在要是提高产品的高强度化、高精度化,产品的0.8%～1.0%范围内,相对此如将零件表面附加值高,适用范围更广,根据材料及热处理碳浓度提高为2%～3%的水平,使C更加积的基本特性,改进提高性能
6、水平,如下图:极地向钢内渗入的方法称为高浓度渗碳。这种方法与以往的过剩渗碳法意义是不同的。其不同点在于:在钢中渗入碳,积极地生成球状碳化物,以提高渗碳层强度为目的。随着各种机械零件的小型化,其强度要求越来越高,高浓度渗碳现已应用于普通渗碳件无法达到耐磨性要求的场合。1)高浓度渗碳的组织照片使零件最表面的球状碳化物均匀分布是重要的。高浓度渗碳组织照片如图所示。材料及热处理方面的高性能化2.1.1高强度化本来已有各种提高强度的热处理手段,但由于在引擎动力提高的同时又要求轻量和小型化,所以正进行更高强度化的热处理新技术的开发。
7、近几年来,真空渗碳等表面无异常组织的热处理已有了广泛研究,但生产性方面的课题尚未解决。高浓度渗碳表面组织照片2)高浓度渗碳零件的机械性能在通常的渗碳处理基础上分布有硬的球化物的高浓度渗碳具有以下特色:①表面硬度高 ②抗回火稳定性优越 ③耐磨性高④耐腐蚀性优越等。各种依据如图10-12所示,图13还示高强度化的组织系统图出了抗疲劳弯曲强度。〈热处理〉 2000.No.3—27—图10普通渗碳以及高浓度渗碳硬度分布比较(MAC14)图13普通渗碳及高浓度渗碳后试样的拉弯强度比较3)适用零件经高浓度渗碳后表面硬度高、抗回火稳定
8、性高、耐磨性好、使用在比普通渗碳零件使用温度高的场合。适用于:高负荷齿轮、汽车发动机连杆、轴承、齿条等。图11渗碳层的高温硬度变化图12大越式磨损试验结果各种材料喷丸硬化后齿面疲劳强度的提高—28—〈热处理〉 2000.No.3渗碳淬火后进行表面喷丸强化,疲劳强2.2.4渗碳后空冷(细化晶粒、消除加工应度大大提高,这
