常州热处理是机械工业的重要组成部分,同时也是机械行业的耗能大户,其用电量约占机械行业的30%左右。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中主要目标提出,非化石能源占一次能源消费比重达到 11.4%,单位国内生产总值能源消耗降低 16%;《热处理行业“十二五”发展规划》中发展目标指出,整个行业总体节能10%。
“十一五”期末,全行业共有热处理企业(含专业化厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产企业及主机厂的热处理分厂、车间)约18000家,其中规模以上专业化热处理企业近 6000 家,实现销售收入560亿元(不含被加工的零件 价值)。专业化、规范化的生产和协作的发展,显著提高了热处理专业厂的生产技术水平、管理水平和市场竞争能力。生产技术有长足进步,如真空加热油淬、高压气淬、低压渗碳热处理、超高频、高频、超音频、中频、工频、双频感应热处理等先进技术都在生产中得到应用。 企业技术改造和更新设备的热潮使热处理设备市场形成十分繁荣景象。骨干企业设备更新率达到70%以上。行业普遍开展了 ISO9000、ISO14000、ISO18000 和 ISO/TS16949 质量管理、环境管理和职业健康安全管理体系认证工作。 节能减排的认识和开发创新能力均有所提高。在国家政策和国际大势引导下,热处理行业在“十五”和“十一五”规划中都把节能减排列为行业发展的重要方向。 金属热处理技术发展趋势 (1)少无浪费能源。采取节能的工艺措施有事半功倍效果,诸如设法缩短加热时间,降低加热温度,强化化学热处理过程,利用前道工序余热等。 (2)少无有害排放。先进的热处理技术应该是对环境没有污染的清洁生产技术,其中包括清洁工艺、清洁设备和清洁工辅材料。 (3)少无质量分散。由于材料化学成分的波动、炉内温度的不均匀、加热和冷却条件的差别以及操作人为因素的差异,会使同一炉次的热处理件质量有明显差别,不同炉次产品质量的不可重复。然而,采用科学的管理和先进技术可使这种差异降到最低程度。 (4)少无畸变。金属制件热处理时不可避免地会发生形状和尺寸变化。尽量减少热处理畸变一直是热处理行业的技术难题。开发新型淬火冷却介质和冷却方法,采取等温分级淬火,冷却介质的变向循环、高压气体淬冷等可使工件获得均匀的淬火冷却,减少表面和心部的温差都是近代广为采用的减少畸变措施。 (5)少无氧化加热金属。在空气和氧化介质中加热会发生氧化造成金属的损耗,而氧化会破坏零件和制品的表面状态和精度。如果采用中性、惰性气体保护,涂以保护涂料或用不锈钢箔包裹,在深度真空中加热可完全避免氧化。此外,加热时间很短的电感应方法,盐浴和流态床加热都可使金属的氧化降到最低程度。 (6)少无脱碳。例如钢件在空气等氧化气氛中加热、与表面氧化的同时还伴随表面含碳量的降低,形成表面脱碳。比如在深度真空中加热不会脱碳,在浮动粒子炉、盐浴、深层和包装加热后都有少无脱碳效果,感应热处理虽有轻微氧化,但不会有明显脱碳。 (7)少无废品和返修品。从零件的设计、材料的选择、材质的保证、加工过程和工艺线路的优化、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、工艺参数和质量的在线控制、无损自动检测系统来完成全部加工和热处理过程,实现产品的全面质量控制,使废品率和返修品趋零,可以达到产品的 100% 合格。 (8)少无人工。即在组织批量生产前提下尽快实现自动化生产和无人作业。
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