熱處理技術的案例
什么是真空熱處理加工技術？
什么是真空熱處理加工技術？
主要指的是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術，其中，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、高真空和超高真空等，所以，真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。
真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態下進行的，真空熱處理可以實現幾乎所有的常規熱處理所能涉及的熱處理工藝，但熱處理質量大大提高。
與常規熱處理相比，真空熱處理加工技術可同時實現無氧化、無脫碳、無滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂除氣等作用，從而達到表面光亮凈化的效果。
1. 真空熱處理加工技術的應用
其實，真空熱處理加工技術在國外應用的較早，美國的海斯公司和日本真空研究所在1968年，先后研制出真空淬火油和水劑淬火介質，從而，真空淬火技術在熱處理行業得到迅速發展，從單室爐發展到了多組合機群，從一般的真空淬火發展到高壓氣淬、真空水劑淬火、真空滲碳、真空碳氮共滲及多元共滲等。
而我國在經過幾十年的努力，真空爐制造廠商在設計、制造水平和質量上得到了很大的提高，用國產真空設備替代從國外進口的真空設備逐漸增多，從而降低了使用單位的生產成本，使真空熱處理的應用范圍迅速擴大。
2. 真空熱處理加工技術的工藝原理
利用金屬在真空狀態下的變相特點，在與大氣壓只差0.1MPa范圍內的真空下，固態相變熱力學、動力學不產生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規程時，完全可以依據在常壓下固態相變的原理，完全可以參考常壓下各種類型組織轉變的數據。同時，在真空脫氣作用下，可以提高金屬材料的物理性能和力學性能，在真空狀態下加熱，金屬工件表面元素會發生蒸發現象。金屬實現無氧化加熱所需的真空度，表面凈化作用，實現少無氧化和少無脫。
3.
展開 可控氣氛熱處理
可控氣氛熱處理
可控氣氛應用的普及程度是一個國家熱處理技術先進水平的重要標志。
開發新的氣氛類型和實現爐內氣氛精確控制是可控氣氛熱處理技術發展的主要方向，其目的是節能（燃料和電力）和提高熱處理質量。計算機在熱處理技術中的應用、傳感器技術以及熱處理設備技術等相關技術的發展對可控氣氛熱處理技術發展具有極大的促進作用，并拓寬了可控氣氛的范疇。70年代的能源危機造成原料氣的供應短缺，對傳統的吸熱式氣氛的工業應用也形成極大威脅。從而迫使人們尋找新的氣源或開發新的氣氛制備方法，以減少原料氣的大量消耗。采用氮氣和甲醇（N2-CH3OH）以及燃料和空氣直接通入工作爐內制備可控氣氛的技術應運而生。習慣上，將前者稱為氮基氣氛，而后者被稱為直生式氣氛。爐內直接制備氣氛的明顯優點是取消了爐外發生器，此外在節省原料氣，實現碳熱精確控制，提高滲碳速度和熱處理質量等方面也具有明顯的優勢。
展開 內燃機氣門感應熱處理技術與質量控制
作者：王忠誠 高級工程師
單位：濟南沃德汽車零部件有限公司
來源：《金屬加工（熱加工）》雜志
內燃機氣門是汽車發動機內提供動力的重要部件，尤其是排氣門在高溫、腐蝕性介質、長期重復的沖擊，以及廢氣的沖刷作用下工作，因此既要具有良好的組織與強度，又要具有高的耐熱性和熱穩定性，良好的耐蝕性、抗咬合性、耐磨性和導熱性等，其工作條件十分苛刻。由于氣門的盤錐面與氣門座圈反復接觸，要求其有良好的耐磨性，而氣門桿端面與凸輪接觸，要求表面有高的硬度。因此，為滿足其錐面與桿端的耐磨性，需要對氣門進行錐面與桿端的淬回火處理，以獲得要求的高硬度。通常是在馬氏體耐熱鋼調質處理后再進行感應熱處理。
本文僅對氣門盤部錐面與桿部的感應淬火技術進行分析，并指出生產過程中出現的質量問題，且提出改進措施，目的是提高氣門的感應淬火質量。
一、感應熱處理在氣門上的應用
1.感應熱處理的特點
感應熱處理是生產率高、不污染環境、易于自動化和節省能源的一種先進熱處理技術。這一技術自問世以來一直在迅速發展，感應熱處理技術的最大用戶是汽車零部件領域。
感應熱處理技術由于具有優質、高效、節能、環保等諸多優點，符合現代汽車生產需要，技術水平迅速提升[4]。高頻感應加熱設備在汽車零部件領域的應用十分廣泛，如氣門、挺桿、連桿、曲軸、凸輪軸、齒輪、萬向節鐘形殼及半軸等，其中氣門桿端進行連續淬火或沖擊淬火，錐面進行自動連續作業成為國內外氣門感應熱處理最成功的技術，獲得了氣門制造廠商的青睞，國內100余家氣門制造廠商均擁有5臺以上的高頻設備。其中我公司有30余臺感應淬火設備（或連續生產線），年產感應淬火氣門2000萬支以上，成為中國氣門制造廠商中產量最大與出口數量最多的制造廠商之一。
2.
展開 整機丨621所：航空發動機用鎳基鑄造高溫合金及熱處理工藝研究
研究了熱處理工藝參數實際應用方面的具體影響，并根據熱加工實驗數據確立了析出溫度，相對于高溫合金性能之間的對應關系，并通過實驗過程中大量數據和實驗結果，分析論證構建了熱處理模擬數據庫。
近年來，有研究人員開展了高溫合金大型艦船用發動機部件熱處理工藝技術研究，把有限元數值模擬方法和熱處理技術進行了深入融合，對實際制造的工藝技術參數控制、鑄件品質管理等方面都具有重要價值。同時，也節約了工藝人員在數據處理、方案設計上需要的時間[8]，促進鎳基合金熱處理技術向智能化、高效化發展。
隨著協同制造理念的發展，熱處理工藝的研究人員也逐漸和鎳基鑄造高溫合金研發人員開展合作，將熱處理工藝和合金成分設計結合起來，在鎳基高溫合金研發的初期就開始考慮合金最佳的熱處理工藝，使鎳基鑄造高溫合金達到最好的使用性能。
5 結語
綜上所述，本文主要針對鎳基鑄造高溫合金發展史及熱處理工藝的現狀行了探討，對現階段中國鎳基鑄造高溫合金熱處理技術的發展情況以及發展歷史作出了詳細的介紹，對發展現狀以及具體的研究方向進行了闡述。隨著近年來我國工業生產水平的不斷提升，相關行業對合金材料性能需求也在大幅提升，作為能夠有效改善鎳基鑄造高溫合金特性的金屬熱處理工藝，其優勢明顯且無法被其他工藝替代，需要在熱處理工藝前沿技術方面開展進一步的探索。
文章來源航空發動機
展開 
熱處理發展歷程及應用
熱處理發展歷程
(1)清潔熱處理
熱處理生產形成的廢水、廢氣、廢鹽、粉塵、噪聲及電磁輻射等均會對環境造成污染。解決熱處理的環境污染問題，實行清潔熱處理(或稱綠色環保熱處理)是發達國家熱處理技術發展的方向之一。為減少SO2、CO、CO2、粉塵及煤渣的排放，已基本杜絕使用煤作燃料，重油的使用量也越來越少，改用輕油的居多，天然氣仍然是最理想的燃料。
燃燒爐的廢熱利用已達到很高的程度，燃燒器結構的優化和空—燃比的嚴格控制保證了合理燃燒的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用氣體滲碳、碳氮共滲及真空熱處理技術替代鹽浴處理以減少廢鹽及含CN-有毒物對水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分礦物油以減少油污染。
(2)精密熱處理
精密熱處理有兩方面的含義：一方面是根據零件的使用要求、材料、結構尺寸，利用物理冶金知識及先進的計算機模擬和檢測技術，優化工藝參數，達到所需的性能或最大限度地發揮材料的潛力；另一方面是充分保證優化工藝的穩定性，實現產品質量分散度很小(或為零)及熱處理畸變為零。
(3)節能熱處理
科學的生產和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素，建立專業熱處理廠以保證滿負荷生產、充分發揮設備能力是科學管理的選擇。在熱處理能源結構方面，優先選擇一次能源；充分利用廢熱、余熱；采用耗能低、周期短的工藝代替周期長、耗能大的工藝等。
(4)少無氧化熱處理
由采用保護氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱，熱處理后零件的性能得到提高，熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少，熱處理后的精加工留量減少，提高了材料的利用率和機加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質量、減少畸變、提高壽命。
展開 汽車緊固件熱處理工藝技術及其發展,非常好的資料！
首先，對可能造成過程失效的因素加以甄別，做好熱處理工藝技術的制定工作；其次，建立完善的熱處理工藝管理制度，工藝文件明確清晰地標注出熱處理過程的操作方法、工藝參數及檢驗的方法，同時應特別強調裝爐方法和裝爐量，解決操作的可行性和方法的正確性，對原材料材質和待處理緊固件的加熱前工藝狀況進行檢驗，保證工藝參數的合理性和處理的有效性；再者，利用統計技術對熱處理過程進行分析，計算和測定熱處理參數，根據過程質量的變化情況尋找熱處理參數對產品質量的影響規律，然后運用熱處理專業知識對熱處理技術進行不斷改進，保證產品質量一次交檢合格率最大化。
3.3研制新的熱處理裝備
研發新型熱處理裝備，進一步改善爐溫和碳勢控制技術并提高爐氣均勻性，減少淬火畸變量及淬火時工件的磕碰，提高淬火冷卻槽的冷卻效果和冷卻均勻性，注意配套的前后清洗、油水分離、廢熱利用、節能減排等技術，在不影響產品品質的前提下，降低熱處理生產成本。
4、結語
汽車緊固件生產企業要注重熱處理裝備的更新，選用合適的原材料，在生產中不斷完善熱處理工藝制度，加強驅氫處理和心部組織檢測，盡快減小汽車高強度緊固件與世界級產品的差距，提高我國汽車緊固件的檔次。
展開 淺談熱處理工藝在提高緊固件制造水平中的作用
2、熱處理賦予緊固件材料極限性能
熱處理是采用加熱與冷卻方法控制相變，微觀結構、殘余應力場，賦予材料極限性能和高強度螺栓極限服役性能的工藝技術。它既是一門理論性很強的科學，又是一類實踐性很強的技術。實踐性很強說的是先進熱處理工藝隨著材料和高強度螺栓千變萬化，而且不斷創新、不斷發展、不斷進步。高強度螺栓普遍選用高強度低合金鋼制造。可以看到，沒有哪個材料可以離開熱處理，沒有哪個高強度螺栓不依賴熱處理。需要特別指出熱處理是當今賦予材料極限性能的特種技術之一。
熱處理與制坯技術、切削技術不同。冷鐓制坯、鍛造制坯、鑄造制坯和焊接制坯可以制出一定形狀和大尺寸的坯件，十分顯眼。切削加工可以制出各種精密、美觀的高精度螺栓，極為露眼。而熱處理技術是緊固件制造的;內科學，賦予高強度螺栓的是性能，既不顯山，也不露水。為此，盡管熱處理在高強度螺栓的經濟可承受性鏈條中高出其它技術價值很多倍，但卻不被重視。熱處理被邊緣化、附屬化了;在形式主義、急功近利的踐踏下，熱處理這一材料、高強度螺栓、高端機械裝備的核心技術，被排斥在科技規劃關鍵技術之外，得不到重點研究支持。況且，專業教育蛻化、專業人員的流失、匱乏，技術落后再落后，與國外先進水平的差距拉大再拉大。
3、熱處理技術促進高強度螺栓的發展
熱處理技術是先進制造技術的重要組成部分，對高強度螺栓、高端機械裝備的發展有著十分重要的作用。眾所周知，沒有;化學成分不成為材料，沒有;熱處理同樣不成為材料。但傳統的緊固件制造習慣中常常認識了;化學成分的重要性，卻不認識熱處理的重要作用和地位。
熱處理工藝按時間的長短和溫度的高低會帶來不同的效果，不同的熱處理所帶來的緊固件不同的性能提升。
展開 正方形、矩形高速鋼車刀條的熱處理工藝
隨著現代制造技術的發展，高速鋼刀具在切削加工中被廣泛使用，本文簡明扼要地介紹了正方形和矩形高速鋼車刀條的熱處理工藝，希望對給位金粉有幫助：
1．正方形高速鋼車刀條的熱處理工藝：
某正方形高速鋼車刀條的熱處理技術要求：淬火晶粒度為8.5～10級，硬度≥64HRC（對于高性能高速鋼，硬度≥66HRC）。
其熱處理工藝如下：
（1）預熱：中溫鹽溶爐，預熱溫度為850~870℃，預熱時間為加熱時間的兩倍。
（2）加熱：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al鋼制車刀的淬火溫度分別為1280~1300℃、1230~1240℃、1235~1245℃、1175~1185℃、1195~1205℃。其裝爐量與加熱時間見表1。
（3）冷卻：在配方（質量分數）為48%CaCl2＋31%BaCl2＋21%N aCl的鹽浴（以下均簡稱為中性鹽溶）中冷卻，冷卻時間同高溫加熱時間。分級溫度為480~560℃。
（4）回火：550~560℃×Ih×3次，回火鹽溶介質是質量分數為100%的NaNO3（以下同）。
表1 正方形高速鋼車刀條的裝爐量與加熱時間
2．矩形高速鋼車刀條的熱處理工藝
某矩形高速鋼車刀的熱處理技術要求：淬火晶粒度為9~10級，硬度≥64HRC（對于高性能高速鋼，硬度≥66HRC）。
其熱處理工藝如下：
（1）預熱：中溫鹽浴爐，預熱溫度為850~870℃，預熱時間為加熱時間的兩倍。
展開 幾種清潔熱處理方式
清潔熱處理
熱處理生產形成的廢水、廢氣、廢鹽、粉塵、噪聲及電磁輻射等均會對環境造成污染。解決熱處理的環境污染問題，實行清潔熱處理（或稱綠色環保熱處理）是發達國家熱處理技術發展的方向之一。為減少SO2、CO、CO2、粉塵及煤渣的排放，已基本杜絕使用煤作燃料，重油的使用量也越來越少，改用輕油的居多，天然氣仍然是最理想的燃料。
燃燒爐的廢熱利用已達到很高的程度，燃燒器結構的優化和空-燃比的嚴格控制保證了合理燃燒的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用氣體滲碳、碳氮共滲及真空熱處理技術替代鹽浴處理以減少廢鹽及含CN-有毒物對水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分礦物油以減少油污染。
精密熱處理
精密熱處理有兩方面的含義：一方面是根據零件的使用要求、材料、結構尺寸，利用物理冶金知識及先進的計算機模擬和檢測技術，優化工藝參數，達到所需的性能或最大限度地發揮材料的潛力；另一方面是充分保證優化工藝的穩定性，實現產品質量分散度很小（或為零）及熱處理畸變為零。
節能熱處理
科學的生產和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素，建立專業熱處理廠以保證滿負荷生產、充分發揮設備能力是科學管理的選擇。在熱處理能源結構方面，優先選擇一次能源；充分利用廢熱、余熱；采用耗能低、周期短的工藝代替周期長、耗能大的工藝等。
少無氧化熱處理
由采用保護氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱，熱處理后零件的性能得到提高，熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少，熱處理后的精加工留量減少，提高了材料的利用率和機加工效率。真空加熱氣淬、真空或低壓滲碳、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質量、減少畸變、提高壽命。
展開 齒輪類零件變形影響因素及熱處理工藝
1.零件原熱處理工藝
零件原先使用的熱處理設備為AICHELIN42工位環形轉底連續爐，集預氧化、滲碳、淬火、清洗、回火于一體。滲碳采用氮氣、甲醇為基礎氣氛，丙酮作為富化劑，按照氮—甲醇氣氛理論，供給比例為甲醇：氮氣=1L/h:1.1m3/h，CO含量值儀表設定20%。原熱處理工藝為：預氧化→滲碳→油淬→清洗、回火，工藝過程見圖2，原淬火工藝見表1。
表1 原淬火油攪拌工藝參數
快攪速度/r·min-1
快攪時間/s
慢攪速度/r·min-1
淬火總時間/s
1100
240
1100
239
2.熱處理工序環節的臨時試驗、微調工藝及結果分析
（1）增加退火工序及結果分析
采用高溫回火爐退火，退火工藝設定為400℃保溫2h，隨爐冷卻至350℃后空冷，再進行滲碳淬火。對熱前和熱后的端跳值進行一一對應測量。
由圖3可知，退火滲碳零件端跳值的平均熱變形量為0.033mm，但是因試驗數據過少，僅作參考。
（2）調整淬火攪拌參數及結果分析
微調熱處理工藝參數的前提條件是確保零件達到圖樣要求的各項熱處理技術指標。對于一般的淬火工藝來說，最理想的狀態為零件在快攪速度的設定時間內完成馬氏體相變，而在接下來慢攪速度的設定時間內降低冷卻速度以減少其熱脹冷縮產生的變形，這樣才能在保證完成熱處理技術指標的同時最大程度地減小零件的熱變形量。將淬火快攪時間降至45s，淬火慢攪速度降至700r/min，調整后的淬火攪拌參數見表2。
展開 熱處理就一張圖8句話，搞懂的都是真專家。。。
這四把火是最常規的熱處理，這四把火燒的好壞，一定程度上反映了熱處理水平。如果這四把火燒得好，就是一個熱處理技術員了。
5
五個組織
即奧氏體、滲碳體、馬氏體、貝氏體、珠光體。
深刻理解了這五個組織的特點、組織形態、析出（形成）條件、性能等，熱處理技術水平才能夠得到提高。
6
六大缺陷
六大缺陷即氧化、脫碳、過熱、過燒、變形、開裂。
其中，在工作中最忌諱產生過燒和開裂缺陷，因為這兩個缺陷是無法挽回的缺陷，其他四個也應該盡量避免，雖然能夠彌補，但是明顯增加了工作量和生產成本。
搞熱處理的能夠避免或者減輕這六大缺陷，就是一個合格的熱處理工程師了。
7
七個相變
（1）珠光體轉變為奧氏體（P→A）；
（2）奧氏體轉變為珠光體（A→P）；
（3）奧氏體轉變為索氏體（A→S）；
（4）奧氏體轉變為屈（托）氏體（A→T）；
（5）奧氏體轉變為馬氏體（A→M）；
（6）奧氏體轉變為貝氏體（A→B）；
（7）馬氏體轉變為回火馬氏體（M→回M）。
把握住這七個相變，熱處理就是高水平了。
8
八大工藝
即：退火工藝、正火工藝、淬火工藝、回火工藝、表面淬火工藝、化學熱處理工藝、真空熱處理工藝、特種熱處理工藝（激光、離子氮化、PVD、CVD、離子鍍等）。
能夠把握住這八大工藝，熱處理就是專家啦！
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滲碳齒輪的熱處理畸變及其控制技術
滲碳齒輪的熱處理畸變及其控制技術[J]. 熱處理, 2008, 23(3):8.
熱處理新工藝新設備
第一節真空熱處理
1968年前后，美國海斯公司和日本真空研究所研制出了真空淬火劑，制成油冷和水冷式真空爐，解決了真空熱處理后油中或水中淬火的問題。因此，真空熱處理的范圍就擴大了。由原來只用于稀有金屬、磁性材料、半導體材料的退火，白硬鋼淬火和有色金屬和合金鋼焊接外，擴大到用于工具鋼、不銹鋼、時效硬化鋼以及碳鋼、合金鋼的熱處理和化學熱處理。
真空熱處理無污染，無氧化脫碳，變形小，為鹽浴加熱變形量的1／5—1／10。這主要是由于加熱均勻、升溫緩慢所致。加工余量可以減小，由于在真空中加熱，零件中存在，的有害雜質、氣體等均可除去，提高了性能和使用壽命。如AISl430不銹鋼螺栓，真空加熱比氫氣保護下加熱強度提高25％。模具的壽命可提高40％。真空滲碳溫度可達1000~C以上，擴散期只需一般氣體滲碳的1／5，所以整個滲碳時間町以顯著縮短，滲層均勻，有效層厚。對形狀復雜、小孔多的工件滲碳效果更為顯著。
近年來，真空熱處理技術在許多工業國家均有迅速的發展，現有的真空熱處理爐多為周期作業爐，形狀有立式、臥式、臺車式數種。多屑冷壁爐，真空度為o．0133Pa(1Xlo 4mmHg)，現在較為先進的有連續作業三室真空爐，裝爐量可達388kg，生產率可達200kg／h。但國外的一些學者對真空熱處理提出不同的看法，他們認為真空熱處理在經濟上是不合算的。因為真窄熱處理原來是處理鈦合金等高溫活潑金屬而采用的。處理普通金屬模具，加熱溫度一般不超過1050℃，熱輻射很小，加熱效率低(因真空中沒有熱的傳導)。因此目前有采用抽真空o．0133Pa后，爐內再充人純氮進行加熱。此外，也可以排除因為高溫加熱零件的鉻和鋁升華。
一、真空熱處理的一般概念
1．真空及其度量
真空不是沒有一點空氣，而是在一個空間內，氣體的大氣壓力低于一個大氣壓的狀態。可廣義地理解為氣體極為稀薄的空間。
展開 熱處理
1889～1890年英國人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專利。
二十世紀以來，金屬物理的發展和其他新技術的移植應用，使金屬熱處理工藝得到更大發展。一個顯著的進展是1901～1925年，在工業生產中應用轉筒爐進行氣體滲碳 ；30年代出現露點電位差計,使爐內氣氛的碳勢達到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術運用了等離子場的作用，發展了離子滲氮、滲碳工藝 ；激光、電子束技術的應用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。
展開 這才是德國機械的魂，熱處理車間現場都是這樣的.....
ITG Induktionsanlagen技術較為先進，他可以提供和感應加熱相關的零配件和裝備，比如逆變器、變頻器、感應器、感應線圈、感應元件、淬火機床、感應電爐、感應熔煉...等等。
總起來說，這3家德國企業的車間還是比較震撼的，有技術、有管理，接的訂單肯定要求也高，當然咱們國內也有一些企業的技術實力很強大，小廠可能相對差一些。
制造業要想練成鋼筋鐵骨，離不開熱處理，如果把機械加工比作外科的話，熱處理就是內科，作用就是這么重要。我們生產的機械的穩定性差，零件壽命短，很多都與材料的熱處理工藝有關，什么時候我們國家的熱處理技術能像德國、日本、美國這些制造業領先的國家一樣強大，那個時候中國的制造業才是真正的強大。
（來源：材料熱處理工程師、熱處理生態圈 ）
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