科技水平發展使得金屬熱處理技術也在不斷提升,老的熱處理方法都會對環境造成一定的污染,而且這會對人的身體健康構成威脅,現代科技對熱處理技術進行改進,接下來為大家分享當下最先進的熱處理技術供大家使用。
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年代末開始應用于工業生產,發展到現在應用非常廣泛。中外各設備廠家結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線不僅能滿足滲碳、碳氮共滲,而且能實現光亮淬火、光亮退火等多種熱處理工藝。都可實現計算機輔助設計、生產管理、物流管理、現場控制、質量管理、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,這些生產線價格昂貴,適應于大批量生產,如汽車行業等。國內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、性能優越的可控氣氛爐。大都能做到工藝參數的優化、預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,可實現計算機管理,具有簡單的菜單設計、友好的人機界面。
二、真空熱處理
真空熱處理是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術,真空熱處理所處的真空環境指的是低于一個大氣壓的氣氛環境,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。真空熱處理技術應用和發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。工業生產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。
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實。真空爐制造廠家眾多,國內或合資的如易普森公司、法國的ECM工業爐公司、G-M公司等。國內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,其技術水平、性能、價格在國內具有極強的競爭優勢,真空熱處理將成為熱處理車間最普及的最主要的技術之一。
三、感應熱處理和離子氮化熱處理技術
感應熱處理以高效、節能、清潔、靈活性等優勢廣泛應用于汽車工業、工程機械、石油化工等行業。近40%的汽車零部件可采用感應熱處理,如曲軸、齒輪、萬向節、半軸等。采用感應加熱,許多產品加工可建成全自動或半自動生產線,提高產品質量的穩定性,減輕勞動強度及美化工作環境。國內發展最快的是感應加熱電源,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節電源,調節穩定方便、精度高,對電網諧波的干擾大大減少。近幾年發展起來的固態高頻加熱裝置,其優點顯而易見,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、燈絲穩壓器等,取而代之的是MOSFET功率電子器件:它節電三分之一,節水二分之一。而與加熱電源配套的淬火機床來說,也取得長足的進步。體現在:①生產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、穩定性、自動化程度大為提高。③有針對性的專業性淬火機床技術水平得到發揮。
離子氮化技術 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、高效少污染等優勢。近幾年來,離子氮化的發展很快,尤其是離子氮化爐脈沖電源的問世,它將放電的物理參數(電壓、電流、氣壓)與控溫參數(脈沖寬度)分開。增加了工藝的可調性,易于實現工藝參數的選擇和精確控制。
四、淬火介質與冷卻技術
理想的淬火介質應該有以下幾個特征:①質量型:高溫階段快冷,低溫階段慢冷。即消除裂紋,減少淬火變形。②環保型:無有毒、有害煙塵或氣體的揮發、不易燃燒,工件淬火后易清洗,對設備無腐蝕,不刺激燒傷皮膚。③穩定型:工件淬火后性能均勻穩定,介質本身在一定時期內性能穩定。④經濟型:高質優價,能耗小。
近幾年來,淬火介質發展非常迅速。淬火油性能得到提高,有機聚合物淬火介質的研究和應用達到空前的發展。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,我國先后獨立開發和從國外引進了QPQ鹽浴復合處理技術和PVD氧化鈦物理涂層技術。前者可以穩定提高工具壽命2~3倍,設備簡單,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熱處理,可以實現無氧化脫碳熱處理,并可以避免熱處理氮脆,氮基氣氛的化學熱處理,可以減少內氧化等缺陷,提高化學熱處理質量。
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