针对上述国外先进热处理发展战略目标,具体发展的主要标志可概括为8个“少无”:少无污染,少无畸变,少无分散,少无浪费,少无氧化,少无脱碳,少无废品和少无人工。下述四个方面对目前国外先进热处理水平予以论说。
1.1.2.1 清洁生产和零污染:热处理生产有些会引起环境污染,主要是指生产过程中产生的废气、废水,废渣,噪声和电磁辐射等。先进的热处理技术应采用清洁设备,对清洁材料进行清洁工艺的生产。
真空设备,可控气氛设备,离子渗设备,低NOx.SOx燃料燃烧设备,流态床设备等属无污染清洁设备;N2和各种惰性气体,聚合物淬火剂,无氟氯烃清洗溶剂,Al2O3,和Si02等流态床粒子(具备除尘条件)等材料属清洁材料;真空处理,可控气氛处理(尽可能减少CO2排放),屏蔽良好的感应热处理工艺属清洁工艺;这样,真空热处理,低压渗碳,等离于热处理,高压气淬,真空清洗,三束(离子束、激光束、电子束)热处理,喷雾喷水淬火等显然可属少无污染的清洁热处理技术。
气体渗碳和用渗碳气氛加氨的气体碳氮共渗和氮碳共渗后排出的废气应经点燃后才可无害排放;离子渗硼中不可使用剧毒的B2H6(乙硼烷);盐浴热处理中不可使用受热分解会产生氰根的黄血盐和赤血盐;含碳酸盐的盐浴不可使用尿素或缩二脲,因为它会反应生成氰酸根,后分解为氰根。含S和Li的氰酸盐—碳酸盐盐浴可使氰化物保持在0.1-0.8%的低水平,处理零件的渗氮后性能良好,且处理周期缩短,这工艺在美、欧和日本应用相当多,法国HEF公司的SUBSULF工艺及处理后进人氧化盐浴冷却属于这种技术,我国的LT硫氮碳共渗法也属此类型。在氰酸盐搭中添加有机聚合物melon也可将氰根含量降到2%-3%,法国HEF公司的Durferrit子公司(原属德国Degussa公司)的Tufflride/Melonite/Tenifer/QPQ处理均属于此类技术。我国成都工具研究所的QPQ复合盐浴处理作了重要的探索研究后,进一步降低氰根,减少环境污染。清洗水中的氰根含量已经稀释可无害排放。尽管如此,法、德和日本对这些工艺的无公害处理十分严格,并研究废盐的再生。对高速钢刃具淬火仍采用的BaCl2盐浴和含BaCl2废水须经无害化处理达标后才允许排放,德国已采用专门技术和装置来解决。
对目前还在使用的非清洁工艺和非清洁材料,在整个处理过程中要进行全封闭,并在密闭系统中进行处理,实现无公害捧放。处理的渣物要研究予以再生或作特殊处理。
1.1.2.2 精确生产和零畸变:热处理过程中的加热和冷却会使金属工件在处理后发生形状和尺寸的改变,增加加工余量的用再加工方法予以消除,变形超差则会引起报废,使已投入的材料和资源损失。工件变形也会影响互换性和减小运行的精密性,造成效率降低,能耗增大和噪声等弊病。为此,热处理零畸变十分重要,这要依靠热处理过程的精确生产来保证。精确生产要靠控制精度高和可靠运行的热处理设备(温度、压力、时间等工艺参数的精确控制和重现控制),材料的成分组织(含量偏差,杂质含量和偏析,原始组织一致)及相应的材料热物理性能和工艺性能偏差小来予以保证,从而使同一炉批处理件的质量(组织、硬度、变形、表面状态、渗层深度、渗层浓度分布等)差异缩小(或在技术要求控制范围内)和使不同炉批处理产品质量重理性提高。
工件发生变形主要发生在冷却阶段,淬火过程中工件均匀冷却,减小工件表面和心部的温差对减小畸变至关重要,所以应合理选择冷却介质和冷却方式。采用聚合物淬火介质、采用循环和搅动方式及速度控制冷却,合理选用淬火油温度,控制淬火油面压力(以达到减小工件淬火变形),进行盐裕分级或等沮冷却,施行气体冷却,喷水喷雾冷却,应用计算机模拟的冷却插技术,施压淬火,利用回火余热在自动矫直机上矫直等技术的采用,为减小畸变创造条件。 2/7 首页 上一页 1 2 3 4 5 6 下一页 尾页
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