淺談國內(nèi)外熱處理技術(shù)現(xiàn)狀

黎金琴

摘要：熱處理技術(shù)的提高，對機械零件力學性能、安全使用性能及壽命有著深遠的影響，改善熱處理設(shè)備、優(yōu)化熱處理工藝、培養(yǎng)熱處理技術(shù)人員對我國熱處理行業(yè)有積極推動作用。

關(guān)鍵詞：熱處理工藝；熱處理設(shè)備；熱處理技術(shù)人員

中圖分類號：TG155 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）06-0233-02

自從改革開放以來，中國熱處理技術(shù)發(fā)展迅速，為我國機械制造技術(shù)做出了突出的貢獻。熱處理的技術(shù)日趨成熟，大力提高了機械零件的力學性能，使用壽命。同時提高了零件的安全性、可靠性及經(jīng)濟性。提高了我國機械行業(yè)在國際社會的技術(shù)水平。更為我國機械行業(yè)在國際社會立足奠定了堅實的基礎(chǔ)。但與有些發(fā)達國家相比，我國很多領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵高端重要零件熱處理技術(shù)依然存在很大的差距。因此，我國熱處理技術(shù)還是有很大的發(fā)展空間。

1 國內(nèi)外高端零件熱處理現(xiàn)狀

汽車行業(yè)很多都是采用的柴油發(fā)動機。柴油發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)，也就是柴油機的心臟。其中，燃油噴射系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵零件是油泵和油嘴。另外還有凸輪軸。油泵與油嘴在燃油系統(tǒng)的功能是按照要求循環(huán)不斷的將柴油噴入氣缸后霧化，與空氣接觸后燃燒。凸輪軸作用是按照要求循環(huán)傳遞動力，控制燃油系統(tǒng)的開與關(guān)。油泵、油嘴、凸輪軸的機加工工藝復(fù)雜，生產(chǎn)技術(shù)、力學性能要求高。那么，油泵、油嘴、凸輪軸的生產(chǎn)質(zhì)量水平直接決定其安全性、使用壽命。也就直接關(guān)系到柴油發(fā)動機生產(chǎn)成本及經(jīng)濟效益。關(guān)系到柴油發(fā)動機的整體質(zhì)量，關(guān)系整個柴油發(fā)動機領(lǐng)域的國際水平及廠家的社會口碑。

國內(nèi)一些規(guī)模較大的廠家對于凸輪軸材料一般選用20Cr合金鋼。其主要工藝包括滲碳、淬火+回火及按要求局部感應(yīng)回火。另外，修整工序：校直、清理等?；静捎镁綕B碳，箱式爐回火，鹽浴爐淬火等。然而這些熱處理工藝水平相比于國外幾十年前采用的可控氛箱式爐進行淬火，以及現(xiàn)在采用的多用爐氣體滲碳來說，國內(nèi)熱處理工藝相對比較落后，產(chǎn)品主要表現(xiàn)在滲碳工藝、淬透性、硬度不均勻、尺寸不穩(wěn)定等問題。勞動強度大，安全問題存在隱患。與現(xiàn)在勞動力市場實際情況不適應(yīng)。經(jīng)濟效益并不是很高。因此，建議：1）尋找一種淬透性更好的材料代替20Cr。2）選擇更先進的熱處理設(shè)備。通過對滲碳、淬火、回火工藝進一步研究來選擇更好的淬火介質(zhì)，從而設(shè)計一套更合理可行的滲碳、淬火工藝流程。3）增加保護細節(jié)，解決多次熱處理帶來的形變、尺寸的偏差。4）自動化。提高各個環(huán)節(jié)的熱處理自動化程度，降低勞動強度，避開安全隱患。5）信息化。通過電腦遠程控制各個熱處理爐子，大大改善工作環(huán)境。這對熱處理技術(shù)人員素質(zhì)提高、壯大隊伍從而發(fā)展提高熱處理技術(shù)有著積極作用。

我國機床行業(yè)很多依靠滾珠絲杠傳遞運動。我國已經(jīng)可以制造0級絲杠。國外最好精度持續(xù)時間的至少可以高達100萬次以上?？蓢鴥?nèi)最多只能平均達到10萬次左右。而關(guān)鍵問題就出現(xiàn)在熱處理技術(shù)這個環(huán)節(jié)上。因此，國內(nèi)很多高端機床上的滾珠絲杠都依賴國外進口。這樣不僅提高機床生產(chǎn)成本，同時也與國外機床相比，降低了競爭力。如果不改變這樣的現(xiàn)狀，長期這樣下去，國內(nèi)高端機床技術(shù)必定受制于人。要改變這樣的局面。1）大力支持研發(fā)先進熱處理設(shè)備；2）選擇更適合滾珠絲桿制造的材料；3）研究設(shè)計更合理的機加工工藝及熱處理工藝尤其是熱處理溫度范圍的確定、保溫時間確定、冷卻方式、冷卻速度等的控制。四、壯大熱處理行業(yè)技術(shù)人員。五、發(fā)展計算機信息柔性控制熱處理系統(tǒng)現(xiàn)場。改善勞動強度和環(huán)境。

作為機械基礎(chǔ)連接件起著舉足輕重的“關(guān)節(jié)”軸承來說，國產(chǎn)軸承使用壽命、可靠性相對比國外發(fā)達國家生產(chǎn)的軸承來說要差許多。其關(guān)鍵技術(shù)問題同樣出現(xiàn)在熱處理。尤其是高端軸承大部分是進口的。比如高鐵軸箱軸承、高端精密機床主軸軸承等等。通過對軸承熱處理的研究，總結(jié)出：1）進一步對殘余奧氏體組織的研究；2）進一步對貝氏體淬火后組織的研究；3）進一步對熱處理設(shè)備及工藝進行優(yōu)化設(shè)計。由一直以來的粗放式的熱處理向精密熱處理轉(zhuǎn)向。保證熱處理質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

2 熱處理發(fā)展需求

通過對國內(nèi)機械領(lǐng)域類的高端零件熱處理的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)與國外的熱處理行業(yè)相比，國內(nèi)熱處理技術(shù)有著很大的發(fā)展空間。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一、熱處理工藝及設(shè)備落后的現(xiàn)狀急需改變。二、熱處理工藝及設(shè)備專業(yè)技術(shù)人員不能滿足目前市場的需求。三、根據(jù)熱處理就業(yè)形勢的需求，必須加強熱處理工藝及設(shè)備專業(yè)人才培養(yǎng)。歸根到底熱處理技術(shù)的提高，就在于熱處理技術(shù)人才的培養(yǎng)。

要突破改變高端機械零件依賴進口這個瓶頸，歸根結(jié)底是熱處理技術(shù)的提高與突破。熱處理技術(shù)的突破表現(xiàn)在熱處理設(shè)備的改進與熱處理工藝的優(yōu)化設(shè)計。培養(yǎng)高素質(zhì)的熱處理技術(shù)研發(fā)人才是關(guān)鍵。那么，人才培養(yǎng)可以考慮企業(yè)進學校。與學校工程材料熱處理學科帶頭人親密交流，共同制定出適合人才培養(yǎng)的教學方案，保證學以致用。給在校熱處理技術(shù)人才提供理論聯(lián)系實踐的機會。一方面提高同學們的學習興趣，另一方面也留住了人才。很多學生學了工程材料熱處理專業(yè)，因為缺乏實踐，感覺非常抽象，甚至自己都懷疑這個專業(yè)的作用以至于出校就改行的現(xiàn)象比比皆是。學生進入企業(yè)后，需要及時補充實踐知識。企業(yè)人員需要密切關(guān)注企業(yè)新進專業(yè)人才，避免人才流失。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)熱處理技術(shù)人員已經(jīng)出現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象。一批熱處理技術(shù)人員已經(jīng)慢慢地老去，而年輕一代的從事熱處理行業(yè)的人少之又少，加上短時間的從事熱處理技術(shù)崗位后因為工作環(huán)境惡劣及高勞動強度不久便轉(zhuǎn)行的人才流失的現(xiàn)象非常突出。因此，熱處理技術(shù)提高的同時，熱處理技術(shù)的自動化及柔性化的轉(zhuǎn)向也迫在眉睫。

3 結(jié)束語

熱處理技術(shù)的提高，直接影響到零件的力學性能、使用壽命及產(chǎn)品的經(jīng)濟性。優(yōu)化熱處理技術(shù)、改善熱處理技術(shù)的柔性化對機械產(chǎn)品有著深遠影響。應(yīng)該引起熱處理企業(yè)及高校熱處理培養(yǎng)機構(gòu)的高度重視。共同推進我國熱處理行業(yè)的進步，為我國經(jīng)濟發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻：

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