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對環(huán)境造成一定的污染,而且這會對人的身體健康構(gòu)成威脅,現(xiàn)代科技對熱處理技術(shù)進行改進,接下來為大家分享當下最先進的熱處理技術(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,并對滲碳和滲氮做到精確的控制。20世紀80年代末開始應(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)備廠家結(jié)合中國市場的特點全新推出各種檔次、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,豐東的全自動智能化密封箱式多用爐生產(chǎn)線不僅能滿足滲碳、碳氮共滲,而且能實現(xiàn)光亮淬火、光亮退火等多種熱處理工藝。都可實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計、生產(chǎn)管理、物流管理、現(xiàn)場控制、質(zhì)量管理、工藝管理等系列工作。同時改變了過去熱處理車間“臟、亂、差”的局面,取而代之的為簡潔、明快。
當然,這些生產(chǎn)線價格昂貴,適應(yīng)于大批量生產(chǎn),如汽車行業(yè)等。國內(nèi)廠家更是緊貼用戶要求,針對性推出各種價格適中、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,可實現(xiàn)計算機管理,具有簡單的菜單設(shè)計、友好的人機界面。
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)展得到進一步的完善和推廣,它具有無氧化、無脫碳、淬火后工件表面清潔光亮、耐磨性高、無污染、自動化程度高等特點。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,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。真空爐制造廠家眾多,國內(nèi)或合資的如易普森公司、法國的ECM工業(yè)爐公司、G-M公司等。國內(nèi)廠家知名品牌也不少,像中國航天航空集團“長城”系列、北京機電研究所WZ系列真空爐等等,其技術(shù)水平、性能、價格在國內(nèi)具有極強的競爭優(yōu)勢,真空熱處理將成為熱處理車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)勢廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、工程機械、石油化工等行業(yè)。近40%的汽車零部件可采用感應(yīng)熱處理,如曲軸、齒輪、萬向節(jié)、半軸等。采用感應(yīng)加熱,許多產(chǎn)品加工可建成全自動或半自動生產(chǎn)線,提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,減輕勞動強度及美化工作環(huán)境。國內(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。采用微機控制晶體管調(diào)節(jié)電源,調(diào)節(jié)穩(wěn)定方便、精度高,對電網(wǎng)諧波的干擾大大減少。近幾年發(fā)展起來的固態(tài)高頻加熱裝置,其優(yōu)點顯而易見,它不再使用價高、易損、耗能大的電子管和與之配套使用的陽極升壓變壓器,陽極水套、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床來說,也取得長足的進步。體現(xiàn)在:①生產(chǎn)機床的廠家明顯增多,原來是天津第九機床廠一支獨秀。②淬火機床的精度、穩(wěn)定性、自動化程度大為提高。③有針對性的專業(yè)性淬火機床技術(shù)水平得到發(fā)揮。
離子氮化技術(shù) 其顯著特點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。近幾年來,離子氮化的發(fā)展很快,尤其是離子氮化爐脈沖電源的問世,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。增加了工藝的可調(diào)性,易于實現(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,對設(shè)備無腐蝕,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)本身在一定時期內(nèi)性能穩(wěn)定。④經(jīng)濟型:高質(zhì)優(yōu)價,能耗小。
近幾年來,淬火介質(zhì)發(fā)展非常迅速。淬火油性能得到提高,有機聚合物淬火介質(zhì)的研究和應(yīng)用達到空前的發(fā)展。國外有美國的好富頓公司、德潤寶公司、英國PB石油公司。國內(nèi)北京華立精細化工公司、南京科潤精細化工公司等。
五、采用新的表面強化技術(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,我國先后獨立開發(fā)和從國外引進了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。
氮基氣氛用于保護熱處理和化學(xué)熱處理,可以實現(xiàn)無氧化脫碳熱處理,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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