熱處理發(fā)展歷程

(1)清潔熱處理

熱處理生產(chǎn)形成的廢水、廢氣、廢鹽、粉塵、噪聲及電磁輻射等均會對環(huán)境造成污染。解決熱處理的環(huán)境污染問題，實(shí)行清潔熱處理(或稱綠色環(huán)保熱處理)是發(fā)達(dá)國家熱處理技術(shù)發(fā)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(dá)到很高的程度，燃燒器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和空—燃比的嚴(yán)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(shù)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(jù)零件的使用要求、材料、結(jié)構(gòu)尺寸，利用物理冶金知識及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬和檢測技術(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，達(dá)到所需的性能或最大限度地發(fā)揮材料的潛力；另一方面是充分保證優(yōu)化工藝的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量分散度很小(或?yàn)榱?及熱處理畸變?yōu)榱恪?/p>

(3)節(jié)能熱處理

科學(xué)的生產(chǎn)和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素，建立專業(yè)熱處理廠以保證滿負(fù)荷生產(chǎn)、充分發(fā)揮設(shè)備能力是科學(xué)管理的選擇。在熱處理能源結(jié)構(gòu)方面，優(yōu)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(hù)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(jī)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(zhì)量、減少畸變、提高壽命。

熱處理技術(shù)應(yīng)用效果

(1)擴(kuò)大了GCr15鋼應(yīng)用范圍

一般地GCr15鋼M淬火時(shí)套圈有效壁厚在12mm以下，但BL淬火時(shí)由于硝鹽冷卻能力強(qiáng)，若采用攪拌、串動、加水等措施，套圈有效壁厚可擴(kuò)大至28mm左右。

(2)硬度穩(wěn)定、均勻性好

由于BL轉(zhuǎn)變是一個(gè)緩慢過程，一般GCr15鋼需4h，GCr18Mo鋼需5h，套圈在硝鹽中長時(shí)間等溫，表面心部組織轉(zhuǎn)變幾乎同時(shí)進(jìn)行，因此硬度穩(wěn)定、均勻性好，一般GCr15鋼BL淬火后硬度在59～61HRC,均勻性≤1HRC，不象淬火時(shí)套圈壁厚稍大一些就出現(xiàn)硬度低、軟點(diǎn)、均勻性差等問題。

(3)減少淬火、磨削裂紋

在鐵路、軋機(jī)軸承生產(chǎn)中，由于套圈尺寸大、重量重，油淬火時(shí)M組織脆性大，為使淬火后獲得高硬度常采取強(qiáng)冷卻措施，結(jié)果導(dǎo)致淬火微裂紋；而BL淬火時(shí)，由于BL組織比M組織韌性好得多，同時(shí)表面形成高達(dá)－400～－500MPa的壓應(yīng)力，極大地減小了淬火裂紋傾向；在磨加工時(shí)表面壓應(yīng)力抵消了部分磨削應(yīng)力，使整體應(yīng)力水平下降，大大減少了磨削裂紋。

(4)軸承使用壽命提高

對于承受大沖擊載荷的鐵路、軋機(jī)軸承等，經(jīng)M淬火后使用時(shí)主要失效形式為：裝配時(shí)內(nèi)套開裂，使用過程中受沖擊外圈擋邊掉塊、內(nèi)圈碎裂，而等溫淬火軸承由于沖擊韌性好、表面壓應(yīng)力，無論裝配時(shí)內(nèi)套開裂，還是使用過程中外套擋邊掉塊、內(nèi)套碎裂傾向性大大減小，且可降低滾子的邊緣應(yīng)力集中。因此，經(jīng)等溫淬火后比M淬火后平均壽命及可靠性提高。