五種熱處理先進(jìn)技術(shù)分析

隨著技術(shù)水平的發(fā)展,有關(guān)金屬表面處理技術(shù)（QPQ處理技術(shù)）也在不斷提升,以前關(guān)于金屬表面處理（QPQ處理技術(shù)）時(shí)都會對環(huán)境造成一定的污染,這會有害人們的身體健康,為了能夠綠化環(huán)境,需求對熱處理技術(shù)（QPQ處理技術(shù)）進(jìn)行改進(jìn),中華標(biāo)準(zhǔn)件網(wǎng)根據(jù)了解,分享現(xiàn)在熱處理先進(jìn)技術(shù)供大家使用。

1、可控氣氛熱處理 （QPQ處理技術(shù)）

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(jì)80年代末開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),至今,發(fā)展之速度,應(yīng)用之廣泛,嘆為觀止。中外各設(shè)備廠家結(jié)合中國市場的特點(diǎn),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(shí)現(xiàn)光亮淬火、光亮退火等多種熱處理工藝。還有Aichelin公司(愛協(xié)林),這些生產(chǎn)線,都可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、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(shí)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(dāng)然,這些生產(chǎn)線,價(jià)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(jià)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(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理,具有簡單的菜單設(shè)計(jì),友好的人機(jī)界面。如北京的培特公司,南京年達(dá)爐業(yè)有限責(zé)任公司等。

2、真空熱處理 （QPQ處理技術(shù)）

鹽浴淬火受環(huán)境的限制,已呈夕陽之勢。真空熱處理技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展得到進(jìn)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(diǎn)。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(shí)。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(tuán)“長城”系列,北京機(jī)電研究所WZ系列真空爐等等,其技術(shù)水平、性能、價(jià)格,在國內(nèi)具有極強(qiáng)的競爭優(yōu)勢,真空熱處理將成為熱處理車間Z普及的Z主要的技術(shù)之一。

3、感應(yīng)熱處理和離子氮化熱處理技術(shù) （QPQ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(jī)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(qiáng)度,美化工作環(huán)境。國內(nèi)發(fā)展Z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(jī)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(diǎn)顯而易見,它不再使用價(jià)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(jī)床來說,也取得長足的進(jìn)步。體現(xiàn)在:(1)生產(chǎn)機(jī)床的廠家明顯增多,原來是天津第九機(jī)床廠一支獨(dú)秀。(2)淬火機(jī)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(jī)床技術(shù)水平得到發(fā)揮。

離子氮化技術(shù),其顯著特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的選擇和精確控制。

4、淬火介質(zhì)與冷卻技術(shù) （QPQ處理技術(shù)）

理想的淬火介質(zhì)應(yīng)該有以下幾個(gè)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(shí)期內(nèi)性能穩(wěn)定。(4)經(jīng)濟(jì)型:高質(zhì)優(yōu)價(jià),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(jī)聚合物淬火介質(zhì)的研究和應(yīng)用達(dá)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(xì)化工公司,南京科潤精細(xì)化工公司等。

5、采用新的表面強(qiáng)化技術(shù)和推廣氮基氣氛的熱處理 （QPQ處理技術(shù)）

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(dú)立開發(fā)和從國外引進(jìn)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(hù)熱處理和化學(xué)熱處理,可以實(shí)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。