【18页】热处理的现状及发展方向.doc在线文档

于附加单成分双成分和三成分的多参数热处理。

这是种附加成分的多参数热处理。

普通化学热处理，如渗碳碳氮共渗 碳氮硼共渗等，分别属业的技术进步和对热处 理工件质量要求的越来越高，真空热处理将会有较大的发展。

它具有无氧化无脱碳工件表面光亮 变形小无污染节能自动化程度高适用范围广等优点，是近年来发展最快 的热处理新技术之，特别是在进行材料表面改性方面获得了很大的进展，许多 新近开发的先进热处理技术，如真空高压气淬真空化学热处理等，也需在真空 下方能实施。

采用真空热处理技术可使结构材料工模具的质量和使用寿命得到 大幅度的提高，尤其适合于些精密零件的热处理。

在工业发达国家，真空热处 理的比例已达到左右，而我国目前约有真空热处理炉台，占热处理炉总 数的左右，与国外的差距很大。

都 适用。

目前工业上应用最多的是锻造余热淬火和控制轧制。

美国采用控制轧制来 生产高硬度装甲钢板，可提高抗弹性能。

我国兵器工业系统开展了火炮炮弹零 件热模锻余热淬火炮管旋转精锻形变热处理枪弹钢芯斜轧余热淬火等试验研 究，取得了很好的效果。

复合热处理 复合热处理是将两种或两种以上的热处理工艺复合，或将热处理与其它加工 工艺复合，这样就能得到利用余热，节约能源及材 料消耗，经济效益显著。

形变热处理的应用广泛，从结构钢轴承钢到高速钢有真空热处理炉台，占热处理炉总 数的左右，与国外的差距很大。

预计今后随着热处理行适合于些精密零件的热处理。

下方能实施。

采用真空热处理技术可使结构材料工模具的质量和使用寿命得到 大幅度的提高，尤其度高适用范围广等优点，是近年来发展最快 的热处理新技术之，特别是在进行材料表面改性方附加压力的多参数热处理。

它具有无氧化无脱碳工件表面光亮 变形小无污染节能自动化程部分内容简介处理工艺。

部分内容简介处理工艺。

多参数热处理 真空热处理 这是种附加压力的多参数热处理。

它具有无氧化无脱碳工件表面光亮 变形小无污染节能自动化程度高适用范围广等优点，是近年来发展最快 的热处理新技术之，特别是在进行材料表面改性方面获得了很大的进展，许多 新近开发的先进热处理技术，如真空高压气淬真空化学热处理等，也需在真空 下方能实施。

采用真空热处理技术可使结构材料工模具的质量和使用寿命得到 大幅度的提高，尤其适合于些精密零件的热处理。

在工业发达国家，真空热处 理的比例已达到左右，而我国目前约有真空热处理炉台，占热处理炉总 数的左右，与国外的差距很大。

预计今后随着热处理行业的技术进步和对热处 理工件质量要求的越来越高，真空热处理将会有较大的发展。

化学热处理 这是种附加成分的多参数热处理。

普通化学热处理，如渗碳碳氮共渗 碳氮硼共渗等，分别属于附加单成分双成分和三成分的多参数热处理。

近年来， 又发展了许多利用新技术的新型化学热处理，如真空化学热处理，流态床化学热 处理离子渗金属离子注入激光表面合金化等，均可提高工件的耐磨损及耐 腐蚀等使用性能。

稀土在化学热处理中的应用即与稀土共渗，能显著提高渗速， 缩短处理周期，并可提高渗层的耐磨性和耐腐蚀性，这是我国的大特色。

此外， 固溶化学热处理也是个值得注意的动向，内蒙农机研究所黄建洪等人开发了含 氮马氏体化处理处理工艺，这是第个以获得固溶的含氮马氏体为目的的 渗氮工艺，已成功地应用于剪毛机刀片生产。

形变热处理 这是种附加应力的多参数热处理。

采用压力加工和热处理相结合的工艺， 把形变强化和相变强化结合起来，使材料达到成型与复合强化的双重目的。

形变 热处理能提高材料的综合力学性能，并可以简化工序，利用余热，节约能源及材 料消耗，经济效益显著。

形变热处理的应用广泛，从结构钢轴承钢到高速钢都 适用。

目前工业上应用最多的是锻造余热淬火和控制轧制。

美国采用控制轧制来 生产高硬度装甲钢板，可提高抗弹性能。

我国兵器工业系统开展了火炮炮弹零 件热模锻余热淬火炮管旋转精锻形变热处理枪弹钢芯斜轧余热淬火等试验研 究，取得了很好的效果。

复合热处理 复合热处理是将两种或两种以上的热处理工艺复合，或将热处理与其它加工 工艺复合，这样就能得到参与组合的几种工艺的综合效果，使工件获得优良的性 能，并节约能源，降低成本，提高生产效率。

如渗氮与高频淬火的复合淬火与 渗硫的复合渗硼与粉末冶金烧结工艺的复合等。

前述的锻造余热淬火和控制轧 制也属于复合热处理，它们分别是锻造与热处理的复合轧制与热处理的复合。

还有些新的复合表面处理技术，如激光加热与化学气相沉积离子注入与 物理气相沉积物理化学气相沉积等，均具有显著的表面改性效果， 在国内外的应用也日益增多。

需要指出的是，复合热处理并不是几种单热处理工艺的简单叠加，而是要 根据工件使用性能的要求和每种热处理工艺的特点将它们有机地组合在起， 以达到取长补短相得益彰的目的。

例如，由于各种热处理工艺的处理温度不同， 就需要考虑参加组合的热处理工艺的先后顺序，避免后道工序对前道工序的抵消 作用。

采用新的加热源和新的加热方式 新的加热源 在新的加热源中，以高能率热源最为引人注目。

高能率热源主要有激光束 电子束等离子体电弧等。

高能率热处理就是利用高能率热源定向地对工件表面 施加非常高的能量密度，从而获得很快的加热速度甚至 能达到，这样在极短的时间内，将工件欲处理区的表层加 热到相变温度以上或熔融状态，使之发生物理和化学变化，然后依靠工件自身冷 却实现表面硬化或凝固，达到表面改性的目的。

高能率热处理在减小工件变形 获得特殊组织性能和表面状态方面具有很大的优越性，可以提高工件表面的耐磨 性耐蚀性，延长其使用寿命。

高能率热处理近年来发展很快，是金属材料表面 改性技术最活跃的领域之，其中激光热处理和离子注入表面改性技术在国外已 进入生产阶段。

我国汽二汽西安内燃机配件厂等单位，都已建立了汽车发 动机缸套的激光表面淬火生产线，但由于高能率热处理的设备费用昂贵等原因， 目前我国尚未大量应用，但其发展前景广阔，今后将会成为很有前途的热处理工 艺。

新的加热方式 在热处理时实现少无氧化加热，是减少金属氧化损耗保证工件表面质量的 必备条件，而采用真空和可控气氛则是实现少无氧化加热的主要途径。

在表面加热方面，感应加热具有加热速度快工件表面氧化脱碳和冷却能力很强的淬火介质，但它在低温区冷却速 度极快，易使工件变形和开裂当水温超过以上时，其冷却速度急剧降低， 又易使工件淬不透。

又如用油淬火，虽然对减小工件变形和开裂很有利，但对淬 透性较差或尺寸较大的工件淬不硬，且油易老化，对周围环境的污染大，有发生 火灾的危险。

为此，要对原有淬火介质的性能进行改进，并积极开发应用冷却速 度介于水和油之间并可根据需要调整冷却速度，同时又经济安全无污染的 新型淬火介质。

无机物水溶液淬火剂和有机聚合物淬火剂是新型淬火介质的发展重点，特别是 有机聚合物淬火剂的研究和应用尤为引人注目，其优点是无毒无烟无臭无 腐蚀不燃烧抗老化使用安全可靠且冷却性能好冷却速度可调适用范 围广工件淬硬均匀可明显减少淬火变形和开裂倾向。

从提高工件质量改善 劳动条件避免火灾和节能的角度考虑，有机聚合物淬火剂有逐步取代淬火油的 趋势，是淬火介质的主要发展方向，尤其是对于水淬开裂变形大，油淬不硬的 工件，采用有机聚合物淬火剂更是成功的选择。

目前，世界上应用最多的是聚烷 撑乙二醇类淬火剂，它具有逆溶性，冷却速度在盐水和冷油之间，适用的淬 火钢种范围广，使用寿命长。

还有聚丙烯酸盐类淬火剂聚氧化吡咯烷酮 类淬火剂和聚乙基恶唑啉类淬火剂等，也获得定程度的应用。

多年来，我国在淬火介质的研究和应用方面，做了大量的工作，取得了定的 成绩，基本上满足了热处理生产的需要，但与国外的先进水平相比差距很大，并 落后于热处理其它技术领域的发展，是热处理行业中的个薄弱环节，今后应当 给予重视和加强。

改进老的淬火方法，采用新的淬火方法 为了使工件实现理想的冷却，获得最佳的淬火效果，除根据工件所用的材料 技术要求服役条件等，来合理选用淬火介质外，还需不断改进现有的淬火方法， 并采用新的淬火方法。

如采用高压气冷淬火法强烈淬火法流态床冷却淬火法 水空气混合剂冷却法沸腾水淬火法热油淬火法深冷处理法等，均能改善淬 火介质的冷却性能，使工件冷却均匀，获得很好的淬硬效果，有效地减少工件的 变形和开裂。

研制开发各种新型热处理设备 热处理设备是实现热处理工艺的基础和保证，直接关系到热处理技术水平的高 低和工件质量的好坏。

我国热处理设备的生产已有年历史，现已具备定的规 模和能力。

最初是仿苏四五十年代的在空气中加热的电阻炉，并以箱式炉和井 式炉为主。

七十年代对主要炉种进行了整顿，品种规格有所增加，性能有所改进， 系列化程度有所提高。

八十年代又进行了次产品更新换代，发展了第二代节能 系列产品，能生产多用炉真空炉离子渗氮炉流态粒子炉等新型炉种。

自改革开放以来，通过引进国外先进的热处理设备和中外合资合作生产，使我 国热处理设备的设计制造水平和生产能力有了很大的提高。

我国现有电炉厂 多家，已形成年制造热处理炉台的能力。

少无氧化热处理技术可以改进产品 质量，提高生产率降低成本，并可减少污染易于实现自动化，其普及程度已 成为当代热处理技术水平的主要标志，工业发达国家早在年代就已基本淘汰了 空气加热炉，实现了少无氧化热处理，而我