热处理技术的发展趋势

纵观国内外热处理技术的发展,其总体战略的出发点大致可分为以下几个方面：

首先是可持续发展战略；其次是产品质量的持续提高；第三是节约能源；第四是提高生产效率，降低生产成本；第五是降低劳动强度，减少劳动力的用量。

九二年联合国在里约热内卢召开的人类环境与发展大会提出了“以公平原则通过全球伙伴关系促进全球可持续发展”的全球21世纪行动纲领。其内涵是：首先是环境，其次是资源的有效利用和再生。热处理的加工是和环境资源密切相关的，其生产用的物料及剩余物料都将导致环境的污染。所以，在生产和发展的过程中，避免污染的原则是：预防第一，治理第二。所以，热处理先进技术发展首要考虑的是清洁先进生产技术。

※ ：热处理生产排出的废气、废水、废油、废渣、粉尘、噪声、电磁辐射等，都会使作业场地和周围环境受到污染。先进热处理技术的体现形式首先是对环境没有污染。目前广泛用于生产的清洁工艺：①真空热处理；②低压渗碳；③高压气淬；④真空清洗；⑤激光热处理；⑥等离子热处理；⑦可控气氛热处理；⑧感应加热热处理等。

※ ：改变传统的热处理观念，优化热处理工艺方法。最大限度的减少或克服金属制品件在热处理过程中的畸变。

    零件畸变的主要原因是：①组织应力；②热应力。在工艺制定和冷却介质的选择过程中，要尽最大优化选择合理的加热参数和最佳冷却介质和方法，以获得最小的畸变量。

※ ：减少零件的质量分散，提高零件的综合性能。由于材料化学成分、加热炉有效加热区温度的不一致，加热和冷却条件的差别，以致人为操作因素的影响会使同一炉次热处理件质量造成明显差异，或不同炉次产品质量的不可重复性。如：硬度、组织、畸变、表面状态、渗层深度、渗入元素的表面浓度和沿渗层的浓度梯度等差别较大。要使热处理工件的质量分散度降低为零。就要逐步实现以下目标：设备的可靠性、工艺的先进性和稳定性、加热炉温度的均匀性、炉内气氛的均匀循环、材料成分的合格和均匀与稳定、自动化生产和质量的在线控制可消除人为因素影响都是非常重要的课题。

※ ：能源消耗太大是我们热处理成本太高的主要费用之一，先进热处理技术的主要特点之一就是节能。如：将渗碳温度从930℃提高到1050℃可提高渗速40%；可把碳氮共渗工艺温度从850℃～890℃降低到550℃～580℃氮碳共渗，可降低能源消耗50%以BRN技术取代常规氮碳共渗，可节约能源40%同时完成了工件的表面防锈处理工序，是目前化学热处理最先进的化学热处理之一；连续式作业炉比周期式作业炉节能，燃料炉比电加热炉节能。

※：在热处理过程中，绝大多数金属在空气中加热时的氧化会造成金属大量损耗，也会破坏制件的表面状态和加工精度，先进热处理技术要充分体现无（少）氧化这一特点，如：可控气氛热处理、真空热处理、感应热处理、流态床热处理、盐浴热处理、激光热处理、电子束热处理、涂层保护热处理等。

※ ：脱碳是严重影响热处理质量的问题之一。脱碳后的工件淬火后表面硬度低，耐磨性差，表面易形成张应力，对抗疲劳性不利。避免脱碳是先进热处理技术首要解决的问题。

※ ：避免零件的废品是先进热处理技术的目的。在这个综合系统工程中，要从零件的设计、材料的选择和质量的保证、加工过程工艺的确定，用数据库和专家决策系统优选工艺和设备。设备可靠性的保证，工艺参数和产品质量的在线控制，无损自动质量检测系统来完成全部加工和热处理生产过程，实现产品质量的全面控制，合格率达到100%也不是一种梦想。

※：热处理的人工操作是一种恶劣环境下的繁重体力劳动。在一些发达国家招收热处理工人也感到困难，而人为因素也将导致产品质量的波动。大量的使用人工操作也会增加生产成本。所以，先进的热处理装置的应用是先进热处理技术的体现形式之一。

先进热处理技术的体现，还将与设备更新，知识和技术俱进等等有机结合。