科技水平發(fā)展使得金屬熱處理技術(shù)也在不斷提升,老的熱處理方法都會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染,而且這會(huì)對(duì)人的身體健康構(gòu)成威脅,現(xiàn)代科技對(duì)熱處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),接下來(lái)為大家分享當(dāng)下最先進(jìn)的熱處理技術(shù)供大家使用。
一、可控氣氛熱處理
可控氣氛熱處理主要是防氧化和脫碳,并對(duì)滲碳和滲氮做到精確的控制。20世紀(jì)80年代末開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),發(fā)展到現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛。中外各設(shè)備廠(chǎng)家結(jié)合中國(guó)市場(chǎng)的特點(diǎn)全新推出各種檔次、功能多樣的可控氣氛熱處理爐。大型的如易普森公司密封箱式多用爐,豐東的全自動(dòng)智能化密封箱式多用爐生產(chǎn)線(xiàn)不僅能滿(mǎn)足滲碳、碳氮共滲,而且能實(shí)現(xiàn)光亮淬火、光亮退火等多種熱處理工藝。都可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、物流管理、現(xiàn)場(chǎng)控制、質(zhì)量管理、工藝管理等系列工作。同時(shí)改變了過(guò)去熱處理車(chē)間“臟、亂、差”的局面,取而代之的為簡(jiǎn)潔、明快。
當(dāng)然,這些生產(chǎn)線(xiàn)價(jià)格昂貴,適應(yīng)于大批量生產(chǎn),如汽車(chē)行業(yè)等。國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家更是緊貼用戶(hù)要求,針對(duì)性推出各種價(jià)格適中、款式多樣、性能優(yōu)越的可控氣氛爐。大都能做到工藝參數(shù)的優(yōu)化、預(yù)測(cè)和精確控制碳濃度的分布,獲得理想的濃度分布和滲層組織,可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理,具有簡(jiǎn)單的菜單設(shè)計(jì)、友好的人機(jī)界面。
二、真空熱處理
真空熱處理是真空技術(shù)與熱處理技術(shù)相結(jié)合的新型熱處理技術(shù),真空熱處理所處的真空環(huán)境指的是低于一個(gè)大氣壓的氣氛環(huán)境,包括低真空、中等真空、高真空和超高真空,真空熱處理實(shí)際也屬于氣氛控制熱處理。真空熱處理技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展得到進(jìn)一步的完善和推廣,它具有無(wú)氧化、無(wú)脫碳、淬火后工件表面清潔光亮、耐磨性高、無(wú)污染、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用了真空退火、真空除氣、真空油淬、真空水淬、真空氣淬、真空回火及真空滲碳等熱處理技術(shù)。
近年來(lái),隨著高壓氣淬真空爐的面世,高速鋼刀具的真空淬火已成為現(xiàn)實(shí)。真空爐制造廠(chǎng)家眾多,國(guó)內(nèi)或合資的如易普森公司、法國(guó)的ECM工業(yè)爐公司、G-M公司等。國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家知名品牌也不少,像中國(guó)航天航空集團(tuán)“長(zhǎng)城”系列、北京機(jī)電研究所WZ系列真空爐等等,其技術(shù)水平、性能、價(jià)格在國(guó)內(nèi)具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),真空熱處理將成為熱處理車(chē)間最普及的最主要的技術(shù)之一。
三、感應(yīng)熱處理和離子氮化熱處理技術(shù)
感應(yīng)熱處理以高效、節(jié)能、清潔、靈活性等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)、工程機(jī)械、石油化工等行業(yè)。近40%的汽車(chē)零部件可采用感應(yīng)熱處理,如曲軸、齒輪、萬(wàn)向節(jié)、半軸等。采用感應(yīng)加熱,許多產(chǎn)品加工可建成全自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn),提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度及美化工作環(huán)境。國(guó)內(nèi)發(fā)展最快的是感應(yīng)加熱電源,老式的電子震蕩管已完成了其歷史使命,取而代之的是全晶體管。采用微機(jī)控制晶體管調(diào)節(jié)電源,調(diào)節(jié)穩(wěn)定方便、精度高,對(duì)電網(wǎng)諧波的干擾大大減少。近幾年發(fā)展起來(lái)的固態(tài)高頻加熱裝置,其優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn),它不再使用價(jià)高、易損、耗能大的電子管和與之配套使用的陽(yáng)極升壓變壓器,陽(yáng)極水套、燈絲穩(wěn)壓器等,取而代之的是MOSFET功率電子器件:它節(jié)電三分之一,節(jié)水二分之一。而與加熱電源配套的淬火機(jī)床來(lái)說(shuō),也取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。體現(xiàn)在:①生產(chǎn)機(jī)床的廠(chǎng)家明顯增多,原來(lái)是天津第九機(jī)床廠(chǎng)一支獨(dú)秀。②淬火機(jī)床的精度、穩(wěn)定性、自動(dòng)化程度大為提高。③有針對(duì)性的專(zhuān)業(yè)性淬火機(jī)床技術(shù)水平得到發(fā)揮。
離子氮化技術(shù) 其顯著特點(diǎn)是處理后零件表面清潔,抗腐蝕、變形小、耐磨性高。與氣體滲氮比,更有周期短、高效少污染等優(yōu)勢(shì)。近幾年來(lái),離子氮化的發(fā)展很快,尤其是離子氮化爐脈沖電源的問(wèn)世,它將放電的物理參數(shù)(電壓、電流、氣壓)與控溫參數(shù)(脈沖寬度)分開(kāi)。增加了工藝的可調(diào)性,易于實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的選擇和精確控制。
四、淬火介質(zhì)與冷卻技術(shù)
理想的淬火介質(zhì)應(yīng)該有以下幾個(gè)特征:①質(zhì)量型:高溫階段快冷,低溫階段慢冷。即消除裂紋,減少淬火變形。②環(huán)保型:無(wú)有毒、有害煙塵或氣體的揮發(fā)、不易燃燒,工件淬火后易清洗,對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕,不刺激燒傷皮膚。③穩(wěn)定型:工件淬火后性能均勻穩(wěn)定,介質(zhì)本身在一定時(shí)期內(nèi)性能穩(wěn)定。④經(jīng)濟(jì)型:高質(zhì)優(yōu)價(jià),能耗小。
近幾年來(lái),淬火介質(zhì)發(fā)展非常迅速。淬火油性能得到提高,有機(jī)聚合物淬火介質(zhì)的研究和應(yīng)用達(dá)到空前的發(fā)展。國(guó)外有美國(guó)的好富頓公司、德潤(rùn)寶公司、英國(guó)PB石油公司。國(guó)內(nèi)北京華立精細(xì)化工公司、南京科潤(rùn)精細(xì)化工公司等。
五、采用新的表面強(qiáng)化技術(shù)和推廣氮基氣氛的熱處理
原有的工具表面處理方法僅限于蒸汽處理、氧氮化等陳舊方法,一般只能提高工具壽命30%~50%。自80年代以來(lái),我國(guó)先后獨(dú)立開(kāi)發(fā)和從國(guó)外引進(jìn)了QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)和PVD氧化鈦物理涂層技術(shù)。前者可以穩(wěn)定提高工具壽命2~3倍,設(shè)備簡(jiǎn)單,成本低廉,特別適合干普通刀具;后者可以提高刀具壽命3~5倍,適合干各種精密貴重的齒輪刀具。
氮基氣氛用于保護(hù)熱處理和化學(xué)熱處理,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)氧化脫碳熱處理,并可以避免熱處理氮脆,氮基氣氛的化學(xué)熱處理,可以減少內(nèi)氧化等缺陷,提高化學(xué)熱處理質(zhì)量。
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