材料热处理技术发展史

  至迟到宋代,中国传统的金属箔的制造业已很成熟。在《天工开物》、《绘事琐言》等古籍中均有记载,即将金片初锻后,层层叠入特制的乌金纸,扎成束,加以锻打和退火。其中间退火处理,可能是连同乌金纸一起置于炭炉中,在约100℃的温度下加热,以消除加工硬化。其最终退火处理是利用锻造的余热,将金片连同乌金纸缓慢冷至室温。因创造性地采用乌金纸间隔、扎束锻打和退火的独特工艺,才得以制作比国外更薄更均匀的金箔。除金箔外,中国古代还有关于银箔的记载。银箔主要用于器物的装饰。元代陶宗仪《南村辍耕录》中载:“凡器作什物,以金薄或银薄依银匠所用纸糊罩,置金银薄在内,逐旋细切取。铺已,旋漆上,新绵揩拭牢实。”锡箔是用量很大的金属箔,其最大的用途是制作纸钱和装饰。关于锡箔的制造在古籍中也有报道。其加工制作也是采用层层叠合锻打和退火,不同的是古人可能认识到了锡的表面易形成隔层(即氧化层),因此不采取金属片之间采用纸间隔的办法。此后,又开发了蒸汽退火加热技术[19]。用蒸汽加热可使温度控制在略高于100℃,既可获得很高的延展性,又可避免锡箔过度氧化。

  从近代起,我国传统冶铁术已无法满足市场需要,尽管仍有地方生产“灌钢”或“苏钢”,如在安徽的芜湖、湖南的湘潭、四川的重庆、威远等地人们还在使用这一传统技术,但在全国范围内,这一传统的液体渗碳制钢法不再成为制钢主要手段。我国的钢铁一方面依靠进口,另一方面开始建立近代化的钢铁厂。从1868年开始,相继建成福州船政局铁厂、江南机器制造总局炼钢厂、汉阳铁厂汉冶萍煤铁厂分公司、民族资本和兴铁厂、扬子机器公司铁厂本溪湖煤铁股份公司钢铁生产厂,这些工厂不仅生产生铁和熟铁,还可提供大量的钢材。这时积累长期经验所形成的传统热处理技术仍在金属加工中发挥重要的作用。采用熔融生铁作为渗碳剂的液体渗碳法的表面处理技术还有所发展,这些方法通常称为“擦生”或“擦镝”,其具体处理方法在不同地区还有许多种。在江西采用的是类似于宋应星描述的“生铁淋口”技术,河北、山西、内蒙等地区采用的是“擦渗”法,东北地区则采用“铺渗”法,福建、广东则更像是“煮渗”法。在淬火及回火的工艺控制方面已很成熟,如民间在淬火剂的选择上和进行钢铁控冷自回火方面发展了很多技巧,如“淬黄火”和“淬白火”[20]等。在刀剪制造行业中也逐渐建立了某些名牌商号,包括北京王麻子和杭州张小泉等,尽管他们不知刀剪的内部组织结构,但他们在长期的实践中总结出来的工艺技巧,使其能达到性能控制的目的,从而生产的刃具坚韧、耐用。焖熬法固体渗碳方法已成为渗碳的重要技术,在近代被华中和华北地区的工匠所采用,他们所用的“釜”是铁锅,制备的钢被称为“焖钢”。

 

  2、中国的代热处理进展

  热处理是机械工业中的一基十分重要的基础工艺,对提高机电产品内在质量和使用寿命,加强产品在国内外市场竞争能力具有举足轻重的作用。但是人们认识到这一点却花了相当长的时间和很大的代价。由于热处理影响的是产品的内在质量,它一般不会改变制品的形状,不会使人直观地感到它的必要性,弄不好还会严重畸变和开裂;破坏制品的表面质量和尺寸精度,致使制造过程前功尽弃。所以在我国的制造业中长期存在着“重冷(冷加工)轻热(热加工)”现象,以致这个行业一直处于落后状态。

  由于工业基础的薄弱和在战争中遭受的破坏,我国的热处理在40年代还仅仅属于一种作坊式的生产,尚未形成实质性的产业。在工科院校中无热处理的专门学科,因而也缺乏高层次的专业技术人才。当时的热处理操作大都是家传技艺,笼罩着神秘气氛,处于十分落后的境地。

  我国的热处理产业起源于50年代初苏联援建的156项企业。其中的机械工厂都设热处理车间和工段。购买了大批苏制热处理设备、包括箱式、井式、盐浴等30、 40年代水平的电阻加热炉,并相应建立了第一批按苏联图纸生产这些类型设备的电炉厂。一些高等工科学校经过院系调整后、创建了包括在机械制造工艺系中的热处理专业,于1954~1956年培养出了第一批专科和本科的热处理专业正式毕业生。50年代末和60年代初还有从苏联学习归来一批热处理专业的留学生。陆续建立的一些科研机构和专院校,基本上能按照材料和应用发展的步伐开展热处理基础和应用技术的研究开发,涌现出一系列的科研成果。由此,从人才培养、研究与开发,生产技术的革新和设备制造等方面初步形成了一个较完整的专业体系。

 5/12   首页 上一页 3 4 5 6 7 8 下一页 尾页