我国热处理发展战略的探讨.doc

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资源描述

1、我国热处理发展战略的探讨摘要:概括了我国与国外工业发达国家在热处理技术方面的主要差距,分析了形成这些差距的主要原因和社会主义市场经济体制下发展热处理技术的良好条件和机遇,并提出了促进我国热处理技术发展的若干政策性建议。 关键词:热处理技术;发展战略;问题探讨 中图分类号: TG15 文献标识码: A 引言 在国内外热处理生产中,尽管研制和应用的新工艺不少,但大量使用的还是常规工艺(主要指淬火、回火、正火、退火、渗碳、渗氮),其优劣对产品的质量、经济效益起着极为重要的作用,也是体现热处理生产技术水平的主要标志。长期以来,我国的常规工艺进展不大,在合理性、准确性等方面都存在着一定的问题。有的缺乏理

2、论与实验依据,有的潜力还很大;即使工艺验证工作做得比较好的企业,也因产品更新换代等原因,其常规工艺也有不相适应之处,因而必须对常规工艺的优化与发展进行工作。 两年前,美国围绕热处理工业 2020 年远景组织了专题讨论,把2020 年美国的热处理描绘为:运用最新 CAD 程序和热处理数据库,计算机模拟仿真技术和控制技术的高度柔性化、智能化的综合控制和管理系统;工人受过良好训练,掌握先进技术和操作技能;政府将更进一步减轻企业负担,刺激热处理专业厂发展和技术进步,并鼓励投资和银行贷款;产、官、学、研、会(学会)合作,加快推进先进的热处理技术。其目标可概括为:具有一流的热处理质量,质量分散率为零;工艺

3、周期缩短 50%;热处理畸变为零;能源利用率提高到 80%;对环境的影响减少到零;成本降低 75%,取得高的生产率和利润回报率;工作环境清洁、舒适和安全。 面对我国国民经济发展对机械工业提出的迫切要求,面对我国热处理技术和国外工业发达国家的差距,如何加快步伐缩短这个差距呢?如何改变早在 1983 年上海国际材料热处理会议上就提出的,高水平科研论文和落后的生产技术这个矛盾情况?我认为关键之一在于企业管理体制的转化。在计划经济体制下,对产品质量重视不够,缺乏内在动力;企业小而全,大而全,机制不活,形不成规模生产,不但对技术改造缺乏积极性和经济实力,即使进行了局部技术改造,也由于没有合适的经济批量,

4、再先进的工艺和设备形不成足够的经济效益,无法投入正常生产。当前在积极推进和逐步完善社会主义市场经济体制这个大环境下,在加快实现经济增长方式的根本转变,走集约型、质量效益型道路的情况下,在积极实施科教兴国战略和可持续发展战略的情况下,为加快热处理技术发展提供了极好的条件和机遇。下面就关于促进常规工艺今后的发展,及我国热处理技术发展的若干宏观政策性问题提一些建议。 一、常规工艺的发展 (一) 、发展强韧化工艺 强韧化工艺就是通过常规工艺手段,提高金属强韧性和零件的承载能力,减小零件的体积和重量。近十多年来,金属材料工作者重视了发挥第二相的作用,发展了利用复合组织的强韧化方法,使零件寿命有较大的提高

5、。不同的复合组织,具有不同的强度与韧性的配合。因此,可根据零件的服役条件选定复合组织。例如,下贝氏体加少量马氏体具有很好的强韧性与耐磨性。上海水工机械厂等通过对隧道掘进机滚刀磨损情况的研究,使 9Cr2M。钢制滚刀,热处理后获得上述复合组织,掘进石灰岩隧道时的使用寿命由单一马氏体组织滚刀的 70m 提高到 200m(单一下贝氏体组织滚刀使用寿命也不高)。马氏体加少量下贝氏体、铁素体加马氏体等复合组织,都有各自优异的强韧性性能。在模具、渗碳钢中,适量的残留奥氏体,对强韧性也有较好的作用。碳化物呈少、小、圆、匀形态分布,也有利于提高强韧性。 获得板条状马氏组织是强韧化的另一途径。例如,低碳钢米筛经

6、低碳马氏体淬火,低碳钢渗碳煤铲由低碳马氏体化处理取代,都有优良的强韧性能。这两种产品采用低碳马氏体淬火已大批量生产,收到了很大的经济效果。中碳合金钢中含有低碳马氏体组织,同样有较好的效果。例如,5SCrNiMo 钢热锻模,若将淬火加热温度提高 40C 左右,使奥氏体更趋均匀化,消除富碳微区,退火后可获得以板条状马氏体为主的马氏组织和很少的残留奥氏体,从而可提高锻模的回火稳定性、冲击韧性、断裂韧性,能显著提高锻模的寿命。改进常规热处理工艺,使材料高度强韧化,是值得大力提倡的。 (二) 、发展感应热处理 感应热处理是重要的常规工艺,其质量可靠、经济效益显著。过去感应加热多应用于表面淬火工艺,然而,

7、它的实用范围可以扩展到用于正火、退火、调质、渗碳、渗氮工艺。感应淬火可取代有些零件的渗碳工艺(如用 50 钢中频淬火处理泥浆泵缸套代替固体渗碳),或进行复合热处理等。此外,利用淬火余热自行回火,对于耐疲劳的高频淬火件,可充分有效地发挥残余应力作用。因此,热处理工艺设计,应进一步提高产品零件采用感应热处理的比重。 (三) 、改进预先热处理 传统预先热处理一般为退火或正火。近年,国内外对预先热处理进行了大量的研究工作。例如,航空发动机中的轴承,为提高其使用性能与可靠性,要求预先热处理后的织中.碳化物颗粒细小并弥散分布,采用了工艺较为复杂的循环退火。大齿轮的深层渗碳后,增加一道 680C 长时间保温

8、球化退火工序,使渗层的碳化物细小至 0.5m 左右,保证了深层渗碳件的质量。以调质代替球化退火,使退火后的组织韧性显著改善,解决了 TS钢冲头的崩刃问题,寿命提高 10 倍以上。B2F 钢自行车后花盘锻件,锻后退火再挤压工艺的正常进行,又使每炉生产周期缩减一半。以上数例表明,预先热处理同样要按零件的服役情况、后道工序的要求(例如最佳的冷成型性、切削性等)等条件制订。此外,以预先热处理取代或合并某些最终热处理也需要进行研究。 (四) 、采用可控气氛与离效能设备 在氧化性气氛中加热是常规热处理中的一大缺点,必须逐步采用可控气氛热处理,实现无氧化加热,这是常规热处理的一项重大的改革内容。 二、热处理

9、技术发展的宏观政策性建议 深化改革,加快专业化,应按照“十五大”的精神,对部分专业厂采取改组、联合、租赁、承包经营和股份合作等形式,使专业厂更具活力;鼓励主机厂中的车间在完成本厂任务的同时承接社会任务,面向社会,独立核算。 优惠征税,促进科技进步。对专业厂和面向社会独立核算的主机厂内的车间实行增值税先征后返,返回的税金用于企业的技术改造和设备更新。低息贷款,鼓励技术改造。建议由各地开发银行同各地热协共同审批,用低息贷款,专项支持专业厂和独立核算车间的技术改造。头三、五年内首先解决少无氧化加热的项目,争取五年内,在专业厂和独立核算的大中型企业内的热处理车间基本普及少无氧化加热工艺。 限制采用落后

10、设备,鼓励使用先进设备。对能耗大、污染严重、零件表面质量无保证的老设备,在政策上采取一定的限制措施,逐步减少以至淘汰生产;对生产和使用先进热处理设备的制造企业及用户都应采取一定的优惠政策,前者在税收上、贷款上,后者在价格上、退税上给予一定的优惠。 加强工艺材料标准的制定、宣贯和建立健全推广、销售网点工作,逐步限制和淘汰不符合标准的工艺材料。建议由中国热协配合政府有关部门进行。 加速人才培养,加强热处理技术队伍建设。建议中国热协会同各地热协,作出规划,进一步做好技工的培训工作。由有代表性的企业和有关高等院校及中专学校,根据当前企业需要和发展趋势,培养符合改革需要和具有开拓精神的企业管理人才,能适应当前技术进步要求的技术人员和熟练的技术工人,制定政策,适当改善科技人员和技工工资、福利待遇,以有利于吸收人才和稳定队伍。 结语 总而言之,在热处理技术的发展上,我们最重要的就是还要培养有关方面的人才,加强热处理技术队伍建设。逐渐使我国的热处理技术同发达国家接轨。 参考文献 1 潘建生.我国热处理发展的探讨.金属热处理 2013.01 2 樊东黎.中国热处理的过去、现在、和未来J热处理 2013.02.21 3 潘建生.中国热处理亟待自主创新J机械制造与自动化2013.02.01

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