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1、热处理技术装备发展趋势与市场前景由于机械产品终端用户不断增长的高要求,产品制造企业和热处理加工企业间的竞争激烈,近代热处理的生产技术有了飞速的发展。尤其是作为世界头号大国的美国在制定和实施热处理技术发展路线图,提出能源质量、减排、设备、均匀性和重现性以及生产成本和利润等长远目标高要求以及实施一系列高薪技术研发项目之后,热处理技术更发生课翻天覆地的变化。因此,关注热处理技术发展趋势能使企业更好的把握市场动向,采取应变措施,同时采取新的技术达到节能减排降低成本和保护环境的目的,使企业更进一步在市场上占取有力局势。1、少无氧化加热技术与装备依然是行业发展的大趋势(
2、1)真空热处理设备真空热处理技术具有无氧化、无脱碳、脱气、脱脂、表面质量好,变形微小,综合力学性能优异,无污染无公害,自动化程度高等一系列突出优点,四十余年来始终是国际热处理技术发展的热点,我国近二十年来亦得到迅速发展。我国真空热处理工艺的研究和应用已经遍及真空退火、真空油(气)淬火、真空高压气体淬火、真空负压高流率气体淬火、真空渗碳、渗氮、真空回火、真空烧结、真空钎焊、真空渗金属、真空离子渗碳(渗氮、渗金属)、真空清洗、真空喷涂等广阔领域,取得了长足的进展。随着技术进步和工业的发展,我国真空热处理技术的发展生机勃勃,可以预见,未来我国将致力于发展真空高压气
3、淬热处理技术及智能控制系统,真空连续热处理生产线及智能控制系统,真空高温高压烧结炉技术和真空清洗技术,燃气式真空热处理炉及智能化系统技术,真空等温热处理技术与设备及智能控制系统等,未来的真空热处理技术发展方兴未艾,前景广阔。(2)可控气氛热处理设备可控气氛热处理装备应用量大面广,广泛地应用于汽车、模具、轴承、石油工业等。热处理是保证和提高机械产品质量的重要工序。在热处理时实现无氧化加热是减少金属氧化损耗,保证制件表面质量的最主要措施。由于这一重要意义,近整个世纪以来,气氛热处理得到了充分的研究、蓬勃的发展和应用,可控气氛已为最成熟的,在大批量生产条件下应用最
4、普遍的热处理技术之一,可以毫不夸张的说,可控气氛应用的普及程度已成为一个国家热处理生产技术先进水平的主要标志。可控气氛应用的热处理工艺大致分为以下几种类型。1、渗碳渗碳是轻纺行业中应用最广泛的工艺方法之一。20世纪50年代实现了从固体渗碳到井式炉中滴入液体渗剂的气体渗碳变革,改善了产品质量,提高了工效。60年代研制成功的LiCL露点仪以后,首先在井式渗碳炉上实现了滴入甲醇和丙酮的可控气氛渗碳。在掌握了吸热式气氛制备方法和研制成功密封箱式多用炉后,用露点仪实现了多用炉的碳势控制。60年代末期研制成功的红外二氧化碳分析仪,用于井式炉和多用炉的滴注式渗碳。前些年,
5、用滴注式可控气氛渗碳在国内已经达到相当普遍的程度,尤其是在氧探头的气氛微量氧(氧势)测量、控制技术和仪器配备微机可编程序控制器的碳势控制仪问世以后,在密封井式炉和箱式多用炉中进行可控气氛渗碳已成为一种趋势。2、碳氮共渗碳氮共渗是将钢件置于碳氮合成气氛中进行分解、吸收和扩散,使钢件表面形成一定碳氮浓度和厚度的渗层,再进行淬火+回火,使工件表面达到高硬度和高耐磨性,心部获得高强度和高韧性。在多用炉内进行碳氮共渗后淬回火,是汽车、轻纺行业中常见的热处理工艺。3、光洁淬火(退火、复碳)利用可控气氛,来达到常规热处理对钢件难以达到的效果,这是热处理工作者一直探讨的问题
6、。在常规热处理中,对于已成品零件表面因脱碳而造成表面硬度的不合格,可以采用在保护气氛中先进行复碳处理,然后再进行保护气氛的淬火+回火,使得可能造成“废品”的零件“起死回生”。光亮淬火是在保护气氛的环境下进行淬火,它是用户对热处理提出的一大需求,是对节省材料、节约生产成本的一大进步。(3)等离子表面热处理利用等离子电弧的高温特性对金属材料表面进行改性处理是金属材料学科的研究重点之一,与常规的淬火热处理相比,等离子体表面淬火其加热和冷却速度极快(<100ms),晶粒和晶内组织非常细小,在强度和硬度很高的情况下仍保持相当高的韧性和塑性。因此,采用此技术对金属材料进
7、行表面改性可以显著提高材料的使用寿命。1、感应加热电源与淬火机床制造 感应加热热处理是用感应电流使工件局部加热的表面热处理工艺。这种热处理工艺常用于表面淬火,也可用于局部退火或回火,有时也用于整体淬火和回火。20世纪30年代初,美国、苏联先后开始应用感应加热方法对零件进行表面淬火。随着工业的发展,感应加热热处理技术不断改进,应用范围也不断扩大。 基本原理:将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀,工件表层电流密度很高,向内
8、逐渐减小,这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的