摘要:我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展加快了我國(guó)工業(yè)機(jī)械的需求。熱處理工藝作為現(xiàn)代機(jī)械零部件加工過(guò)程中不可或缺的重要組成部分,其加工工藝對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用。文中就我國(guó)熱處理工藝現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。
關(guān)鍵詞:熱處理 工藝現(xiàn)狀 展望 機(jī)械加工
作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重工業(yè)占有重要比重。而重工業(yè)中經(jīng)常用到的軸承、齒輪等零部件在加工過(guò)程中不可避免的要使用熱處理工藝來(lái)對(duì)零部件進(jìn)行加工處理,以提高零件的使用壽命。熱處理工藝是機(jī)械工業(yè)中較為重要的基礎(chǔ)工藝,其對(duì)于充分發(fā)揮機(jī)械零件選材金屬機(jī)械性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義,更是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基石。
▲▲ 一、熱處理工藝概述
鋼材是我國(guó)工業(yè)機(jī)械使用中應(yīng)有最為廣泛的材料,所以文中所述熱處理工藝主要針對(duì)鋼材料零部件進(jìn)行。熱處理工藝主要是對(duì)零部件所用材料進(jìn)行退火、淬火以及回火。退火是生產(chǎn)中常用的預(yù)備熱處理工藝。大部分機(jī)器零件及工、模具的毛坯經(jīng)退火后,可消除鑄、鍛及焊件的內(nèi)應(yīng)力與成分的組織不均勻性;能改善和調(diào)整鋼的力學(xué)性能,為下道工序作好組織準(zhǔn)備。退火的目的在于均勻化學(xué)成分、改善機(jī)械性能及工藝性能、消除或減少內(nèi)應(yīng)力并為零件最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。鋼的淬火與回火是熱處理工藝中很重要的、應(yīng)用非常廣泛的工序。淬火能顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度?;鼗鸬闹饕康氖菧p少或消除淬火應(yīng)力;保證相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變,使工件尺寸和性能穩(wěn)定;提高鋼的熱性和塑性,選擇不同的回火溫度,獲得硬度、強(qiáng)度、塑性或韌性的適當(dāng)配合,以滿足不同工件的性能要求。
▲▲ 二、我國(guó)熱處理工藝現(xiàn)狀分析
1.積極應(yīng)用成熟工藝
我國(guó)熱處理工藝目前正在穩(wěn)步發(fā)展之中,經(jīng)過(guò)科研人員以及一線工作人員的共同努力目前較為成熟的幾種熱處理工藝應(yīng)用較為廣泛。其中以整體熱處理、表面熱處理、真空熱處理、化學(xué)熱處理應(yīng)用最多。傳統(tǒng)的熱處理工藝是單一的一種工藝形式對(duì)材料進(jìn)行處理,目前我國(guó)的熱處理主要就是單一的工藝進(jìn)行處理。目前已經(jīng)發(fā)展出來(lái)的符合熱處理工藝等都是建立在單一熱處理工藝上的,因此積極應(yīng)用現(xiàn)有成熟工藝,為符合熱處理工藝的發(fā)展大好良好的基礎(chǔ)。
2.大力開(kāi)發(fā)新技術(shù)、并逐步進(jìn)行推廣
隨著科技的快速發(fā)展,熱處理工藝也在進(jìn)行著不斷的更新。復(fù)合熱處理工藝正在不斷的應(yīng)用到熱處理的各個(gè)領(lǐng)域。復(fù)合熱處理是將兩種或兩種以上的熱處理工藝復(fù)合,或?qū)崽幚砼c其它加工工藝復(fù)合,這樣就能得到參與組合的幾種工藝的綜合效果,使工件獲得優(yōu)良的性能,并節(jié)約能源,降低成本,提高生產(chǎn)效率。還有一些新的復(fù)合表面處理技術(shù),如激光加熱與化學(xué)氣相沉積(CVD)、離子注入與物理氣相沉積(PVD)、物理化學(xué)氣相沉積(PCVD)等,均具有顯著的表面改性效果,在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用也日益增多。但是復(fù)合熱處理并不是幾種單一熱處理工藝的簡(jiǎn)單疊加,而是要根據(jù)工件使用性能的要求和每一種熱處理工藝的特點(diǎn)將它們有機(jī)地組合在一起,以達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短、相得益彰的目的。這些新技術(shù)的不斷應(yīng)用為熱處理工藝的發(fā)展提供良好的前提,由于新工藝處理后的產(chǎn)品在性能上更加優(yōu)于傳統(tǒng)工藝,這也為新工藝的發(fā)展提供了空間。
3.熱處理工藝前景展望
新能源新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),為熱處理工藝的發(fā)展提供了技術(shù)支持。新的加熱源:激光束、電子束、等離子體電弧等的引入可以利用高能率熱源定向地對(duì)工件表面施加非常高的能量密度(10 3 ~10 8 w/cm 2 ),從而獲得很快的加熱速度(甚至能達(dá)到10 11 ℃/s),這樣在極短的時(shí)間內(nèi)(1~10 -7 S),將工件欲處理區(qū)的表層加熱到相變溫度以上或熔融狀態(tài),使之發(fā)生物理和化學(xué)變化,然后依靠工件自身冷卻實(shí)現(xiàn)表面硬化或凝固,達(dá)到表面改性的目的。高能率熱處理在減小工件變形、獲得特殊組織性能和表面狀態(tài)方面具有很大的優(yōu)越性,可以提高工件表面的耐磨性、耐蝕性,延長(zhǎng)其使用壽命。另外新的淬火介質(zhì)的引入也為熱處理工藝帶來(lái)了新的驚喜,無(wú)機(jī)物水溶液淬火劑和有機(jī)聚合物淬火劑是新型淬火介質(zhì)的發(fā)展重點(diǎn),特別是有機(jī)聚合物淬火劑的研究和應(yīng)用尤為引人注目,其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、無(wú)煙、無(wú)臭、無(wú)腐蝕、不燃燒、抗老化、使用安全可靠、且冷卻性能好、冷卻速度可調(diào)、適用范圍廣、工件淬硬均勻、可明顯減少淬火變形和開(kāi)裂傾向。從提高工件質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、避免火災(zāi)和節(jié)能的角度考慮,有機(jī)聚合物淬火劑有逐步取代淬火油的趨勢(shì),是淬火介質(zhì)的主要發(fā)展方向,尤其是對(duì)于水淬開(kāi)裂、變形大,油淬不硬的工件,采用有機(jī)聚合物淬火劑更是成功的選擇。由此可見(jiàn)熱處理工藝正在想著一個(gè)科技含量更高、產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益更大、更加環(huán)保的方向不斷邁進(jìn)。
結(jié)論:熱處理工藝作為機(jī)械加工中的重要工序,其發(fā)展對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)有著重要的影響。目前我國(guó)高??蒲性核诜e極研發(fā)新的技術(shù)、并通過(guò)校企合作等方式將之應(yīng)用的實(shí)際的生產(chǎn)中。為了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及機(jī)械工業(yè)的不斷進(jìn)步,熱處理相關(guān)工作人員還應(yīng)不斷加快科研步伐,將已經(jīng)處在世界領(lǐng)先地位的我國(guó)熱處理工藝更加完善,并不斷創(chuàng)造新的技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]張宇.熱處理工藝概述[J].中國(guó)機(jī)械加工,2003,6.
[2]李海龍.熱處理工藝技術(shù)革新[J].工業(yè)前沿,2005,12.
[3]肖海燕.熱處理工藝新技術(shù)[J].西安機(jī)械設(shè)計(jì),2006,1.
[4]王立國(guó).熱處理工藝工程師手冊(cè)[J].機(jī)械工業(yè)出版社,2005,1.
[5]趙旭.熱處理工藝技術(shù)概論[J].高等教育出版社,2002,7.
(責(zé)任編輯:段玉)