探究我國機(jī)械熱處理技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

王廷富

摘要：熱處理技術(shù)是機(jī)械制造行業(yè)的基礎(chǔ)，熱處理的好壞對于材料的使用性能具有重要的影響。本文對我國機(jī)械行業(yè)的熱處理相關(guān)設(shè)備、熱處理原材料、工藝方法，質(zhì)量保證等四個方面做相關(guān)概述，隨后對于熱處理在礦山機(jī)械中應(yīng)用做相關(guān)介紹，最后通過國內(nèi)外熱處理技術(shù)的對比，對我國未來機(jī)械熱處理技術(shù)趨勢發(fā)展做出合理化的推測。

關(guān)鍵詞：熱處理技術(shù);機(jī)械行業(yè);礦山機(jī)械; 趨勢

1 前言

熱處理是機(jī)械行業(yè)中一項(xiàng)重要技的基礎(chǔ)工藝，對于保證充分發(fā)揮材料的性能，提高機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量，節(jié)約材料，降低能耗，提高機(jī)械產(chǎn)品的壽命等具有重要的意義。熱處理技術(shù)廣泛汽車、飛機(jī)、鐵路和各種裝備制造業(yè)等機(jī)械領(lǐng)域中。熱處理技術(shù)在國內(nèi)外市場競爭中發(fā)揮著舉足輕重的作用。從近20年來，我國熱處理技術(shù)有了相當(dāng)大的發(fā)展，國內(nèi)機(jī)械行業(yè)的熱處理水平取得了較大的進(jìn)步，特別熱處理工藝和熱處理相關(guān)設(shè)備方面有了很大提高和發(fā)展。但與國外發(fā)達(dá)工業(yè)國家熱處理技術(shù)相比，我國還有很大的差距。下面，就國外熱處理發(fā)展趨勢談一談我國的差距和未來如何發(fā)展作以下概述。

2 熱處理相關(guān)設(shè)備

眾所周知，我國工程機(jī)械的作業(yè)的普遍特點(diǎn)是高負(fù)載荷、高沖擊，這些特點(diǎn)對于工程機(jī)械的零部件，包括工作裝置、傳動裝置和動力裝置等方面都提出了高的要求。因此，如何進(jìn)一步對這些零部件的生產(chǎn)設(shè)備，特別是熱處理工藝設(shè)備方面有了更高的要求。

當(dāng)前我國熱處理行業(yè)，包括中小型企業(yè)熱處理相關(guān)設(shè)備制造方面，沒有掌握設(shè)備模塊化設(shè)計制造技術(shù)，缺乏相應(yīng)的配套和國際的市場的采購渠道，因此距離滿足市場要求還有很大的距離。如何提高我國新設(shè)備開發(fā)、設(shè)計、制造水平是我國熱處理制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。一些企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到這個問題，逐步加大了對新設(shè)備的投入。國外很多高端熱處理企業(yè)，在我國投資建廠，國內(nèi)熱處理企業(yè)把國外設(shè)備作為標(biāo)桿，加大投入，縮小技術(shù)和質(zhì)量差距。這種方式，導(dǎo)致了我國工程機(jī)械熱處理設(shè)備的自動化水平和集成程度提高，從原有單臺套普通非數(shù)控設(shè)備，逐步轉(zhuǎn)為檢測全自動化機(jī)械熱處理中心和流水線。熱處理相關(guān)設(shè)備技術(shù)的提高，降低了設(shè)備對人的依賴性，一定程度上提升了熱處理工藝能力和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。

3熱處理原材料

熱處理行業(yè)直接處理對象是原材料，它主要包括鍛件、鑄件、焊接件和機(jī)械加工件等，這就涉及到鍛造、冶煉、焊接等相關(guān)的企業(yè)了。我國的原材料質(zhì)量不高，品種不全，當(dāng)前，我國工程機(jī)械行業(yè)加大對零部件相關(guān)原材料的監(jiān)督和控制，通過廠家的技術(shù)協(xié)作、質(zhì)量監(jiān)督和嚴(yán)格規(guī)定材料來源等手段，從源頭抓起，才能控制好產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足機(jī)械工程惡劣作業(yè)要求和市場要求。

4熱處理工藝方法

我國熱處理工藝的發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，可以追溯到原古石器時代，人們發(fā)現(xiàn)了淬火等表面硬化的熱處理技術(shù)。

近代伴隨著熱處理工藝規(guī)模化發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了幾種常用的熱處理工藝方法，;例如正火、退火、球化退火、調(diào)質(zhì)處理和滲氮處理等。人們對于在常見的結(jié)構(gòu)鋼上，都具備比較成熟熱處理標(biāo)準(zhǔn)和熱處理工藝。我國的工程機(jī)械行業(yè)非常重視熱處理的工藝方法，使用傳統(tǒng)方法比較成熟，但在保證質(zhì)量方面和耗能大方面還存在著一些問題。熱處理工藝應(yīng)該與時俱進(jìn)，不能墨守成規(guī)，有些企業(yè)搞了幾十年高速工具鋼刀具，熱處理工藝從未變過，這樣不是說傳統(tǒng)工藝不好，而是需要我們重新審視老的工藝有無先進(jìn)性，是否符合創(chuàng)品牌戰(zhàn)略。中國熱處理相關(guān)企業(yè)，應(yīng)該大膽創(chuàng)新，把產(chǎn)品質(zhì)量提高上去，降低熱處理的能耗。

5熱處理質(zhì)量控制

改革開放以來，我國工程機(jī)械一直在高速的發(fā)展，與國際交往不斷增加，伴隨著國際貿(mào)易的發(fā)展，市場競爭越來越激烈，質(zhì)量戰(zhàn)趨于白熱化，因此加強(qiáng)質(zhì)量管理和質(zhì)量控制成為我國相關(guān)熱處理企業(yè)面對的問題。熱處理是改變材料組織使零部件或產(chǎn)品獲得所需性能并使用可靠安全工藝過程。熱處理質(zhì)量一般需用專門的儀器對零件或隨爐樣品進(jìn)行檢測，由于受到抽檢率和檢測部位的限制，對每一批熱處理零部件，或者對于每一個零件來說，這種檢測方式都是個別的、局部的，無論如何都不可能達(dá)到檢測，檢測不能反映整批零件或整個零件的熱處理質(zhì)量。我國熱處理企業(yè)熱處理是成批成爐投入，連續(xù)生產(chǎn)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，對產(chǎn)品的影響巨大。同時出現(xiàn)熱處理質(zhì)量問題或者檢測的問題，損失是非常大的。為此，需要實(shí)行熱處理的質(zhì)量控制。實(shí)行熱處理控制是改變過去傳統(tǒng)的觀念和制度，達(dá)到預(yù)防為主，預(yù)防和檢測結(jié)合的控制質(zhì)量保證模式，把熱處理缺陷消滅在質(zhì)量形成過程中，把專業(yè)技術(shù)、管理技術(shù)和科學(xué)方法集中在一個整體里面。最近幾十年，我國工程機(jī)械零部件尺寸朝著大尺寸方向發(fā)展，這對檢測設(shè)備來說提出了更高的要求，國外高精密檢測設(shè)備價格昂貴，給國內(nèi)廠商帶來高額成本投資。因此，測量設(shè)備技術(shù)引入，我國測量技術(shù)的開發(fā)，高端設(shè)備國產(chǎn)化，以及降低成本，成為我國急需解決的問題。除了高精密設(shè)備投資成本大，另外一個制約國內(nèi)機(jī)械熱處理質(zhì)量控制是材質(zhì)無損檢驗(yàn)偏低?；谝陨戏矫嬖颍髽I(yè)應(yīng)該從單純的依靠檢測的舊的方法走出來，把質(zhì)量問題從下游延伸到上游，加大對員工培訓(xùn)和上游設(shè)備投資，把質(zhì)量解決問題放在前面，同時輔助以按比例切割檢驗(yàn)，作為問題解決方案。

6熱處理在礦山機(jī)械的應(yīng)用

礦山機(jī)械的絕大部分零部件都需要熱處理，其熱處理的工藝與一般的機(jī)械零部件的熱處理方法比較接近，也是通過改變工件內(nèi)部組織，或者改變工件表面的化學(xué)成分，從而改善工件使用性能。只是部分零部件熱處理方式比較嚴(yán)格。礦山機(jī)械設(shè)備中齒輪是一種常用的零部件，礦山選礦機(jī)械連續(xù)不斷運(yùn)行讓其齒輪強(qiáng)烈磨損并迅速失效，因而造成了礦山機(jī)械設(shè)備的工作壽命比較短。物料的摩擦和腐蝕是礦山作業(yè)環(huán)境中最常見的機(jī)械磨損方式。機(jī)械磨損會導(dǎo)致停工檢修，降低工作運(yùn)行的精度，從而也造成作業(yè)率較低。如果頻繁的更換磨損的齒輪會造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，同時磨損的齒輪碎片進(jìn)入產(chǎn)品中會導(dǎo)致質(zhì)量的下降。因此，礦山機(jī)械設(shè)備要求使用的齒輪具有高硬度、高耐磨的性能。通過熱處理方式增強(qiáng)礦山機(jī)械齒輪表面的耐磨性和齒輪硬度是非常有必要的。

7結(jié)語

我國熱處理技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展，對比國外熱處理，我國已經(jīng)在熱處理理論和某些熱處理新工藝、新的技術(shù)研究方面已經(jīng)達(dá)到國際的先進(jìn)水平，但在熱處理制造工藝方面和熱處理設(shè)備的方面與國外發(fā)達(dá)國家還存在較大的差距，主要表現(xiàn)在少無氧化熱處理應(yīng)用較少、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗大、污染嚴(yán)重、管理水平低、成本高。目前在我國工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的是常規(guī)熱處理工藝，今后仍可能將占有重要的地位和大的比重，需要有所改進(jìn)和不斷完善。要以少無氧化加熱、節(jié)能，無污染和微電子技術(shù)在熱處理中的應(yīng)用為發(fā)展重點(diǎn)，大力發(fā)展先進(jìn)的熱處理成套技術(shù)，利用高新技術(shù)對常規(guī)熱處理進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)熱處理設(shè)備的更新?lián)Q代，全方面提高熱處理的工藝水平、裝備水平、管理水平和產(chǎn)品水平，這對改變我國熱處理技術(shù)落后面貌，趕上發(fā)達(dá)工業(yè)國家的水平，起到了積極的作用。我國熱處理企業(yè)也應(yīng)該加強(qiáng)科研與生產(chǎn)的結(jié)合、材料研究與熱處理工藝結(jié)合，進(jìn)一步挖掘材料的性能潛力，促進(jìn)新材料的發(fā)展，是熱處理實(shí)現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、降耗、無污染、低成本、專業(yè)化生產(chǎn)”，這是我國熱處理企業(yè)的發(fā)展的方向。同時，我們也要把提素質(zhì)、促發(fā)展，塑造強(qiáng)大熱處理專業(yè)氛圍作為目標(biāo)，不斷提升我國熱處理工藝水平意識讓它從先進(jìn)企業(yè)逐步推廣到中小型企業(yè)，推廣到整個制造廠商以及每個技能的工人。在熱處理的生產(chǎn)和質(zhì)量控制方面，積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的質(zhì)量控制方法，從而提升我國熱處理工藝水平。

參考文獻(xiàn)

[1]曾敏.王充.任小鴻.礦山機(jī)械齒輪材料選擇及熱處理分析[J].熱加工工藝，2014，43（22）：34-36.

[2]機(jī)械工程材料與熱處理[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010（7）

[3]金屬材料及熱處理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010（9）