熱處理節(jié)能的終極目標：穩(wěn)定和提高熱處理產(chǎn)品質(zhì)量
熱處理是耗能大戶，素有“電老虎”之稱，其用量占機械工業(yè)用電總量的25%~30%，在工具行業(yè)，工具熱處理用電量占企業(yè)用電量50%左右。這意味著熱處理節(jié)能大有潛力可挖，熱處理節(jié)能任重道遠。熱處理行業(yè)節(jié)能減排，對企業(yè)對社會都具有深遠的意義。
熱處理產(chǎn)品質(zhì)量雖不是節(jié)能考核的直接指標，但對節(jié)能有重大的影響，在穩(wěn)定質(zhì)量的前提下，不斷改革創(chuàng)新，把產(chǎn)品再上一個臺階，把品牌打得更響，力求最少的能耗，為企業(yè)創(chuàng)造最大的利益。熱處理節(jié)能減排抓什么？我們認為最重要的是把本單位的熱處理產(chǎn)品質(zhì)量搞上去，提升核心競爭力。以下結(jié)合工具廠的具體情況，談點穩(wěn)定和提高工具熱處理質(zhì)量體會，不妥之處請指正。
1.抓住鋼材成分不放松
鋼的成分決定組織，組織決定性能，性能決定使用價值。這個簡單的哲理人人都懂，但在實際運用時卻差之千里。例如，用45鋼制造的絲維、板牙，技術(shù)要求熱處理后硬度≥54HRC，國家標準45鋼的含碳量為0.42%~0.50%（質(zhì)量分數(shù)），如果wC=0.42%~0.45%，很難保證硬度都達到要求；如果wC=0.46%~0.49%，又存在一個臨界危險淬火尺寸問題。所以要想把45鋼絲錐、板牙品牌打響，對45鋼含碳量定位必須作深入研究，并且熱處理工藝、工裝夾具亦要配套，否則連合格品也難保證，創(chuàng)優(yōu)升級從何談起。
又如麻花鉆、車刀、銑刀之類的通用高速鋼刀具，國家規(guī)定用W6M5Cr4V2或同等性能的高速鋼制造。如果不跟鋼廠簽訂具體成分要求等協(xié)議（或合同），而按GB/T9943-2008《高速工具鋼》供貨，就很難保證生產(chǎn)出來的高速鋼刀具硬度都≥65HRC（國家標準63~66HRC）。多年的生產(chǎn)實踐和市場調(diào)查表明，65HRC以下的刀具在劇烈的市場競爭中永遠處于下風。所以，國內(nèi)規(guī)模以上工具廠都跟鋼廠有鋼材成分要求的君子協(xié)議。
國外對刀具化學成分的要求更講究，如日本某刃物公司生產(chǎn)的機械刀片用材有基體鋼和高速鋼兩種，高速鋼材料由日本不二越提供，基體鋼由大同公司供給，每種鋼成分要求范圍很窄，熱處理工藝十分穩(wěn)定，熱處理爐前不看全鋼，產(chǎn)品在世界上享有盛譽。
任何有固定產(chǎn)品批量生產(chǎn)的單位，應該抓死鋼材成分，特別是碳含量的波動對產(chǎn)品熱處理質(zhì)量影響甚大，反復試驗，給自家產(chǎn)品碳含量以科學定位，當然其他成分也不可小視，但其影響程度畢竟比碳小得多，抓住含碳量這個影響組織、性能的主要矛盾，次要矛盾就迎刃而解了。
2.理解運用淬火參量
在高速鋼刀具熱處理中“淬火參量”的關(guān)系式是這樣描繪的：
P=t（37+lgτ）
式中 P——淬火參量；
t——淬火加熱溫度；
τ——淬火加熱時間。
公式中的淬火參量P，代表了淬火加熱溫度和加熱時間的綜合作用。在淬火過程中，無論淬火加熱溫度和加熱時間怎樣變化，只要兩者作用的最終結(jié)果和淬火參量相同，那么奧氏體化的程度應該是相當?shù)模圃斐鰜淼牡毒咭矐撌且恢碌摹Ｒ馑颊f高溫短時間和低溫長時間（高低溫都在工藝范圍內(nèi)）只要P相同，淬火效果應該雷同。根據(jù)筆者的經(jīng)驗體會，采用高溫短時間不僅產(chǎn)品質(zhì)量好，而且節(jié)能增效。高速鋼刀具淬火提高5℃加熱，比延長20s有效。日本熱處理能耗為什么這么低，關(guān)鍵一點就是充分理解的運用了淬火參量，裝爐量1.5~1.8t，高溫加熱保溫時間只有28min。
不光是高速鋼，其他合金鋼淬火，同樣存在一個淬火參量的問題，建議同行們結(jié)合本單位的實際情況，敢于運用淬火溫度的中上限，縮短加熱時間，跟蹤產(chǎn)品壽命，適時改進。
3.人員素質(zhì)
人永遠是第一位的，企業(yè)要以人為本，舍得花錢培訓員工。因為熱處理生產(chǎn)過程每一步驟都是人具體操作完成的，所以人員素質(zhì)是確保產(chǎn)品質(zhì)量的首要因素。熱處理各類人員應具有相應的專業(yè)知識和技能，熟悉有關(guān)技術(shù)文件和規(guī)章制度，還應了解質(zhì)量控制和管理的基本知識。堅持培訓、考核、發(fā)證和持證上崗等一系列措施和辦法。有些關(guān)鍵工件的熱處理，還應明確規(guī)定由一定等級以上的工人操作。
熱處理生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量控制的管理人員應具有一定的專業(yè)理論水平，熟悉本職業(yè)務，并具有較豐富的實踐經(jīng)驗。
熱處理操作工、儀表電工、金相檢驗員等崗位都應按工人技術(shù)等級應知應會要求進行培訓，合格上崗。
4.設備儀表
熱處理工藝是通過熱處理設備來實現(xiàn)的，熱處理工藝參數(shù)是通過儀表來控制和記錄的，所以熱處理質(zhì)量在很大程度上依賴于設備與儀表的水平與質(zhì)量。
溫度是熱處理的靈魂，因為熱處理一切相變都是在溫度的驅(qū)動下完成的。為了使熱處理溫度滿足工藝要求，熱處理爐應配置合適的溫度控制記錄儀表。為了防止熱電偶及儀表故障造成溫度失控，引起“跑溫”。熱處理爐每一個加熱區(qū)均應配制兩支熱電偶，其中一支熱電偶安放在有效加熱區(qū)，連接溫度記錄儀表，以便準確反映爐內(nèi)加熱的實際情況，另一支熱電偶接控溫儀表，進行爐子溫度的自動控制，此外這兩支熱電偶中應有一支并聯(lián)報警裝置，一旦出現(xiàn)超溫能自動報警并切斷電源，這種配置稱之為“雙聯(lián)溫度系統(tǒng)”。另外還可采用控溫、記錄、報警三者分別獨立的系統(tǒng)，稱之為“三聯(lián)溫度系統(tǒng)”。
熱處理爐的爐溫測量裝置應能準確地反映出真實溫度，具有足夠的精度、可靠性和穩(wěn)定性，并定期檢定合格。
為了使熱處理工件達到預期的使用性能，在熱處理加熱過程中，全部工件及工件的所有部位均應處于熱處理工藝參數(shù)的溫度范圍內(nèi)。為此，熱處理爐應能準確的控制和記錄加熱溫度，并保證爐膛中工作區(qū)各處的溫度均勻一致。
熱處理爐氣氛控制也很重要。例如真空爐的壓升率；可控氣氛爐脫碳、增碳、增氮及腐蝕等；氣體滲碳爐的有效硬化層深度；鹽浴爐的氧化物含量等都應該受控。
5.嚴格貫徹質(zhì)量保證體系
有了健全完善的質(zhì)量體系文件，能否很好的貫徹執(zhí)行是企業(yè)穩(wěn)定和提高質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，建立質(zhì)量保證體系后在嚴格貫徹執(zhí)行上要著重抓好以下幾個方面的工作。
（1）組織相關(guān)人員對質(zhì)量體系文件進行學習，不斷豐富和深化其對相關(guān)內(nèi)容的理解，同時要拓寬質(zhì)量管理網(wǎng)絡，促進全員的質(zhì)量意識，使其認清質(zhì)量與成本、質(zhì)量與市場、質(zhì)量與效益、質(zhì)量與員工切身利益的關(guān)系，明確是企業(yè)立足市場的根本。
（2）嚴格質(zhì)量監(jiān)督，強化過程控制。堅持質(zhì)量第一的方針，對產(chǎn)品在加工過程的每一個環(huán)節(jié)都要進行檢查、指導、服務，并做到制度化。發(fā)現(xiàn)問題及時處理或反饋，將質(zhì)量事故消滅在萌芽之中。
（3）加強質(zhì)量分析，保證持續(xù)改進。對重復出現(xiàn)或較大的質(zhì)量問題及時召開質(zhì)量分析會，找出發(fā)生問題的根本原因，并制訂出糾正或防預措施，避免類似問題重復發(fā)生，從而達到持續(xù)改進的目的。
（4）開展職工技能培訓，提高操作水平。只有不斷提高員工的實際操作水平，搞好崗位練兵，才能不斷適應質(zhì)量持續(xù)改進的要求，才能適應客戶對產(chǎn)品質(zhì)量越來越高的要求。
（5）建立健全獎罰機制。對質(zhì)量而言，只獎不罰和只罰不獎都是片面的。既要給大棒，更要給胡蘿卜，給大棒是暫時的，給蘿卜才永恒的。這兩方面要有機結(jié)合起來，才能提高員工的積極性，為提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量注入正能量，使企業(yè)的劇烈的競爭中穩(wěn)操勝券。
質(zhì)量是企業(yè)的生命，熱處理盡量少出或不出廢品，拒絕返工品。把目標國內(nèi)、國外同行一流水平，千萬不能停留在合格品的水平上，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)濟效益自然好，這就是最大的節(jié)能。
來源：熱處理生態(tài)圈
作者：趙步青，胡明
單位：安徽嘉龍鋒鋼刀具有限公司
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