再则考虑到热处理工艺参数对材料性能的影响相当敏感,为了保证质量的重现性和一致性必须研究开发先进的热处理工艺装备和精密可靠性的热处理过程控制技术、设计合理的工装夹具、规定和严格执行合理的装炉方式和操作方法。所以提高热处理质量及其重现性是一个系统工程。在这一领域中不同国家和不同企业之间存在很大差距,也就不足为奇了。
2 热处理技术落后已成为我国制造业发展的瓶颈
在发达国家中,凡是拥有著名品牌的机械产品的厂商都高度重视热处理技术研发,通过大量的投入,持续的改进和长期的积累,形成各自独有的技术,并作为市场竞争力的要素而严加保密。人们可以购得名牌产品,通过测绘和解剖分析,仿制出外型和成分与之完全相同的产品,但使用寿命和可靠性常常相差甚远。正是在这一关键性的环节上我国与发达国家存在很大的差距。
长期以来我国制造业存在着重产品、轻毛坯,而在毛坯制造中则重控形、轻控性,重产能轻质量等倾向。发展规划和技改资金过分倾向于购置精密加工设备而很少顾及材料制造、特别是控性与改性技术的研发,其后果常常由于产品的使用寿命低和可靠性差而在市场竞争中处于劣势,只能陷入在惨烈价格战中挣扎的困境。
热处理在制造业中的作用未受重视,热处理的产值按斤论价,其中的知识含量的价值被严重扭曲。被视为一个“产值很小的产业”而处于边缘化。以致我国热处理严重落后于国际先进水平,主要表现在:
2.1 产品的使用寿命低、可靠性差
由于热处理技术落后,我国许多机械产品的使用寿命、可靠性和质量重现性都远远低于国外先进水平,国防工业中的一些关键零部件和重大工艺装备中的关键零部件不得不依赖进口,或者是只能引进国外的成形及热处理设备制造中国的飞机、坦克、汽车,处处受制于人。例如:上海引进德国技术生产的汽车变速箱的一个齿轮,德方规定必须用欧洲的设备进行渗氮处理,设备报价一千多万人民币,相当于该齿轮热处理年产值二十余倍,而且消耗性的辅助材料也必须高价进口。这种状况使“中国制造”所创造的利润绝大部分落入洋人口袋中。
至于量大面广的民用工业产品,虽然国内亦能制造,但因寿命短、故障率高而缺乏竞争力,近年注塑机械需求增长很快,国产的注塑机的寿命只及国外同类产品的几分之一,售价也就只及进口注塑机的1/8左右。国内企业生产的标准件冷镦机冲模因使用使命只有台湾或日本产品的几分之一而惨遭市场淘汰。汽车尾气净化器蜂窝板粉末成型模国外可压制蜂窝板2000m,而国内仿制的模具只能压制150m,难以立足市场。国产重载变速箱即使设计比较保守,自重较大,但断齿,断轴而导致重大的机械运行事故仍时有所闻。国产的某种型号螺旋泵,是仿制进口的产品,由于热处理工艺不当经常发生芯轴早期断裂的故障。难与国外同类产品的故障率为百分之一的水平相比。
2.2 热处理畸变控制水平低
我国热处理畸变控制水平低也是一个突出的问题:例如我国重载变速箱齿轮渗碳热处理留磨量是世界先进水平的三倍,不仅大幅度提高了制造成本,而且磨削后渗碳层深度的偏差增大,对使用可靠性有不良影响。我国毛坯制造的控形精度低,切削加工余量偏大,大量优质钢材变成铁屑,造成了资源的严重浪费。