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材料熱處理技術(shù)發(fā)展史

  產(chǎn)品質(zhì)量愈來愈嚴(yán)格的控制是近代熱處理技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)之一。這是隨著金屬學(xué)規(guī)律愈來愈精確的研究,測(cè)試傳感技術(shù)和儀器制造的長(zhǎng)足進(jìn)步以及電子計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用的必然結(jié)果,我國在這方面取得的進(jìn)步主要表現(xiàn)在以下方面。

  1) 工藝過程的自動(dòng)化作業(yè) 采用順控器或微處理機(jī)按熱處理工藝的要求實(shí)現(xiàn)裝料、加熱、冷卻、清洗、回火,卸料等工序的自動(dòng)化生產(chǎn)過程已在部分汽車、拖拉機(jī)、軸承、緊固件等大批量生產(chǎn)的企業(yè)投入使用。汽車工業(yè)的大型連續(xù)式滲碳、淬火、回火生產(chǎn)線和密封多用爐生產(chǎn)線大都采用微處理機(jī)控制的自動(dòng)化作業(yè)。在真空熱處理設(shè)備上用順控器或微機(jī)的程序控制作業(yè)也有許多成功的經(jīng)驗(yàn)。

  2)工藝參數(shù)的嚴(yán)格控制 對(duì)熱處理工藝參數(shù),如時(shí)間、溫度、爐氣戒分和壓力、淬火介質(zhì)的濃度、雜質(zhì)和冷速(攪動(dòng)程度)的嚴(yán)格控制可使工件保持穩(wěn)定的高質(zhì)量,使工件的表面質(zhì)量、表面和心部硬度、滲層的滲入元素濃度和梯度、滲層深度都能得到有效的控制。在我國,由于可控硅控溫和PID儀表的普及,一般熱處理電阻爐 (800~1000℃)的控溫精度可達(dá)到±5℃,甚至±2℃。采用紅外線氣體分析儀和計(jì)算機(jī)可對(duì)爐氣中的CO2、CO、CH4爐氣壓為等因素控制甚至達(dá)到±0.02的精度。目前可控硅控溫技術(shù)已達(dá)相當(dāng)普及程度,各種規(guī)格的控制器都可在市場(chǎng)上買到。一些高校,科研單位和企業(yè)開發(fā)的按工藝參數(shù)和質(zhì)量關(guān)系的數(shù)字模型用計(jì)算機(jī)直接控制產(chǎn)品的嘗試已取得成功,部分成果已在生產(chǎn)上應(yīng)用。

  3)嚴(yán)格的質(zhì)量管理 通過熱處理行業(yè)協(xié)會(huì)開展的質(zhì)量管理信得過企業(yè)、規(guī)范企業(yè)評(píng)選活動(dòng)和質(zhì)理檢驗(yàn)員的培訓(xùn),在本世紀(jì)初熱處理企業(yè)的生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理水平有了明顯提高。大部分企業(yè)都重視改善質(zhì)量檢驗(yàn)條件,除國營(yíng)企業(yè)外,大部分民營(yíng)企業(yè)都購置了金相顯微鏡,硬度計(jì),磁粉探傷儀、少數(shù)企業(yè)還配備有看譜鏡,定量金相顯微鏡;通過評(píng)選的兩類企業(yè)和大部分被調(diào)查企業(yè)的技術(shù)工人都經(jīng)過培訓(xùn)和持證上崗,在生產(chǎn)中建立了熱處理工藝卡,流程卡,檢驗(yàn)規(guī)程,質(zhì)量檔案等各項(xiàng)管理制度、主動(dòng)執(zhí)行熱處理質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)和熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定以及各類工藝標(biāo)準(zhǔn)。由于這些工藝條件的嚴(yán)格規(guī)定、工藝操作的規(guī)范化,職工素質(zhì)的提高,使這些企業(yè)的熱處理件質(zhì)量分散度逐步降低,產(chǎn)品一次合格率提高到98%以上,到2003年底通過ISO9000認(rèn)證企業(yè)近1000家,占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的6%,占營(yíng)業(yè)額500萬元以上企業(yè)總數(shù)的20%左右。

 

  2.2.8 熱處理專業(yè)化生產(chǎn)蓬勃發(fā)展

  自國家實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)后,1995年以來熱處理專業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展神速、主要表現(xiàn)在民營(yíng)、股份制專營(yíng)熱處理加工的企業(yè)迅猛增長(zhǎng)。在2003年主要集中在沿海城市的這類企業(yè)總數(shù)至少在2000家以上。近幾年,華北、東北及內(nèi)地民營(yíng)熱處理企業(yè)亦有明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。全國熱處理專業(yè)廠有可能達(dá)到3000家。保守地設(shè)每個(gè)企業(yè)平均年?duì)I業(yè)額200萬元,全國這類企業(yè)的年?duì)I業(yè)額可達(dá) 60億元,約占全國熱處理總營(yíng)業(yè)額的20%。此比例大于美國的10%,小于日本的30%。不可否認(rèn),這是上世紀(jì)80年代國家提倡專業(yè)化生產(chǎn)以來,在近幾年取得的最大成就,也是深化改革、推行社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的必然產(chǎn)物。

 

  2.2.9 熱處理生產(chǎn)技術(shù)改造和設(shè)備更新如日中天

  大部分民營(yíng)企業(yè)認(rèn)識(shí)到高技術(shù)起點(diǎn)對(duì)保持企業(yè)強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要性。他們有足夠的資金和能力購置先進(jìn)的熱處理設(shè)備,航空、兵器、船舶工業(yè)企業(yè)近幾年受惠于國家的國防現(xiàn)代化政策,進(jìn)行了大規(guī)模的技術(shù)改造和設(shè)備更新。汽車工業(yè)的空前發(fā)展對(duì)先進(jìn)熱處理技術(shù)和高精熱處理設(shè)備形成大量需求,航空工業(yè)企業(yè)和沿海民營(yíng)以輕工產(chǎn)品模具為主要對(duì)象的企業(yè)近幾年增添了大量真空熱處理設(shè)備,尤其是高壓氣淬設(shè)備。汽車、兵器工業(yè)企業(yè)和以汽車、摩托車零件為主要對(duì)象的民營(yíng)企業(yè)則以多用爐生產(chǎn)線為主要技術(shù)改造內(nèi)容。個(gè)別汽車公司的熱處理部門還引進(jìn)了低壓滲碳和高壓氣淬熱處理生產(chǎn)線。船舶工業(yè)企業(yè)則以高爐溫均勻性的碳勢(shì)精確控制的大型井式滲碳爐為技術(shù)改造目標(biāo)。在這些企業(yè)中,由于生產(chǎn)技術(shù)改造的蓬勃開展,少無氧化熱處理的比重已達(dá)到90%以上?;旧蠈?shí)現(xiàn)了少無氧化、少無畸變、少無污染、少無廢品、少無人工、少無質(zhì)量分散的先進(jìn)的熱處理生產(chǎn)。

 

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