材料热处理技术发展史

  产品质量愈来愈严格的控制是近代热处理技术发展的主要特点之一。这是随着金属学规律愈来愈精确的研究,测试传感技术和仪器制造的长足进步以及电子计算机普及应用的必然结果,我国在这方面取得的进步主要表现在以下方面。

  1) 工艺过程的自动化作业 采用顺控器或微处理机按热处理工艺的要求实现装料、加热、冷却、清洗、回火,卸料等工序的自动化生产过程已在部分汽车、拖拉机、轴承、紧固件等大批量生产的企业投入使用。汽车工业的大型连续式渗碳、淬火、回火生产线和密封多用炉生产线大都采用微处理机控制的自动化作业。在真空热处理设备上用顺控器或微机的程序控制作业也有许多成功的经验。

  2)工艺参数的严格控制 对热处理工艺参数,如时间、温度、炉气戒分和压力、淬火介质的浓度、杂质和冷速(搅动程度)的严格控制可使工件保持稳定的高质量,使工件的表面质量、表面和心部硬度、渗层的渗入元素浓度和梯度、渗层深度都能得到有效的控制。在我国,由于可控硅控温和PID仪表的普及,一般热处理电阻炉 (800~1000℃)的控温精度可达到±5℃,甚至±2℃。采用红外线气体分析仪和计算机可对炉气中的CO2、CO、CH4炉气压为等因素控制甚至达到±0.02的精度。目前可控硅控温技术已达相当普及程度,各种规格的控制器都可在市场上买到。一些高校,科研单位和企业开发的按工艺参数和质量关系的数字模型用计算机直接控制产品的尝试已取得成功,部分成果已在生产上应用。

  3)严格的质量管理 通过热处理行业协会开展的质量管理信得过企业、规范企业评选活动和质理检验员的培训,在本世纪初热处理企业的生产管理和质量管理水平有了明显提高。大部分企业都重视改善质量检验条件,除国营企业外,大部分民营企业都购置了金相显微镜,硬度计,磁粉探伤仪、少数企业还配备有看谱镜,定量金相显微镜;通过评选的两类企业和大部分被调查企业的技术工人都经过培训和持证上岗,在生产中建立了热处理工艺卡,流程卡,检验规程,质量档案等各项管理制度、主动执行热处理质量管理标准和热处理炉有效加热区测定以及各类工艺标准。由于这些工艺条件的严格规定、工艺操作的规范化,职工素质的提高,使这些企业的热处理件质量分散度逐步降低,产品一次合格率提高到98%以上,到2003年底通过ISO9000认证企业近1000家,占全行业企业总数的6%,占营业额500万元以上企业总数的20%左右。

 

  2.2.8 热处理专业化生产蓬勃发展

  自国家实行市场经济后,1995年以来热处理专业化生产发展神速、主要表现在民营、股份制专营热处理加工的企业迅猛增长。在2003年主要集中在沿海城市的这类企业总数至少在2000家以上。近几年,华北、东北及内地民营热处理企业亦有明显增长趋势。全国热处理专业厂有可能达到3000家。保守地设每个企业平均年营业额200万元,全国这类企业的年营业额可达 60亿元,约占全国热处理总营业额的20%。此比例大于美国的10%,小于日本的30%。不可否认,这是上世纪80年代国家提倡专业化生产以来,在近几年取得的最大成就,也是深化改革、推行社会主义市场经济的必然产物。

 

  2.2.9 热处理生产技术改造和设备更新如日中天

  大部分民营企业认识到高技术起点对保持企业强竞争能力的重要性。他们有足够的资金和能力购置先进的热处理设备,航空、兵器、船舶工业企业近几年受惠于国家的国防现代化政策,进行了大规模的技术改造和设备更新。汽车工业的空前发展对先进热处理技术和高精热处理设备形成大量需求,航空工业企业和沿海民营以轻工产品模具为主要对象的企业近几年增添了大量真空热处理设备,尤其是高压气淬设备。汽车、兵器工业企业和以汽车、摩托车零件为主要对象的民营企业则以多用炉生产线为主要技术改造内容。个别汽车公司的热处理部门还引进了低压渗碳和高压气淬热处理生产线。船舶工业企业则以高炉温均匀性的碳势精确控制的大型井式渗碳炉为技术改造目标。在这些企业中,由于生产技术改造的蓬勃开展,少无氧化热处理的比重已达到90%以上。基本上实现了少无氧化、少无畸变、少无污染、少无废品、少无人工、少无质量分散的先进的热处理生产。

 

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