熱處理技術在工業發展中的情況分析--上篇

 前言

美國宇航材料規范AMS 2750《高溫測量》，現在的相關規范是SAE AMS 2750 G，是航空系統Nadcap認證的依據?，F在汽車行業熱處理評估也是按照AMS 2750G執行。AMS 2750主要內容涉及:溫度傳感器、儀表、熱處理工藝設備、系統精度校驗、爐溫均勻性測量、試驗爐、記錄等。對分類檢定、校驗方法及頻次有明確規定。

近年來，航天航空的迅速發展，大大提高了人們出行的便捷性，同時也讓人們注意到航空器材的重要性，這關乎到大家的出行**。航空工業生產各種高強度飛行器,選用各種高強度的新型材料,發展近無余量成形技術、精密和超精密加工技術、柔性加工生產線等精密制造技術。為適應新材料和精密制造技術發展,航空熱處理重要發展方向是以AMS2750E/F/G質量標準為指引的精密熱處理,實現精密形狀和尺寸控制及zhun確組織性能控制。

1、航空熱處理這幾年的發展

(1)采用的熱處理技術。真空熱處理正以每年約30%的速度增長。氮基氣氛熱處理已成為可控氣氛的優良選則?？煽貪B碳已取代傳統的滴注式滲碳，約占50%。氫探頭或氫分析儀(或氨分析儀)控制滲氮發展迅速，每年新增5~-10套。鋁合金用空氣循環電爐已得到廣泛應用，并已成為鋁合金熱處理的主要爐型。有機淬火介質在鋁合金淬火中的應用取得了突破，在減少熱處理變形和環境污染方面顯示出明顯的效果。高能束熱處理，如激光熱處理和離子注入，已在航空工業中得到應用。智能儀表和計算機廣泛應用于過程控制，航空熱處理車間開始出現計算機網絡，使熱處理車間呈現出現代化的氛圍。

(2)實施熱處理質量控制，在采用熱處理技術的同時，重視對傳統熱處理的技術改造。普通電爐實現了節能、提高爐溫均勻性、雙偶測溫、儀表智能化，把普通電爐提高了一個檔次。實現了對爐溫均勻性的檢測和管理，提高了質量控制水平。

(3)航空熱處理標準化體系更加完善和。以“航空熱處理質量控制”為龍頭，補充完善了各類航空材料的熱處理工藝標準和質量檢驗標準，建立了一系列熱處理工藝材料標準，制定了真空熱處理、氮基氣氛保護熱處理、鋁合金電導率測量等新工藝標準。目前航空熱處理標準有40多項，形成了完整的體系，并得到了認真執行。

2.質量控制和爐溫均勻性檢測

(1)質量控制。熱處理是通過改變材料的結構來達到機械零件或產品的**性和可靠性的工藝過程。熱療的特點之一是屬于“內科學”。熱處理的質量一般需要用零件或爐樣的使用儀器來檢測。由于檢測率和檢測部位的限制，對于每一批熱處理零件，甚至對于每一個零件，檢測都只是個別的、局部的，無論如何都無法做到熱處理的檢測。檢驗不能反映整批零件或整個零件的熱處理質量。另一個特點是熱處理質量影響大，熱處理生產投入批量，連續生產。熱處理質量問題一旦發生，會對生產和產品造成很大影響。另一方面，熱處理對象多為加工半結晶或成品零件，如果熱處理質量出現問題，會造成很大損失。更重要的是，在熱處理缺陷被遺漏時，容易造成嚴重的機械事故，造成更大的損失。因此，從質量控制的角度來看，熱處理是一個特殊的過程，應采取特殊的措施，實施質量控制，制定特殊的工藝規程和檢驗規程。熱處理的質量控制是指控制零件在整個熱處理過程中的所有影響因素。

熱處理質量工作全員參與，質量控制貫穿于熱處理過程的每一個環節，包括基礎條件質量控制、熱處理前質量控制、熱處理中質量控制、熱處理后質量控制，主要包括人員質量控制、設備儀表控制、工藝材料和槽液控制、過程控制、技術文件和資料控制。

實施熱處理質量控制，就是要改變過去只靠*終檢驗的被動檢查來質量的傳統觀念和制度，實行以預防為主、防檢結合的主動控制質量模式，把重點轉移到質量形成過程的控制上來，把熱處理缺陷消除在質量形成過程中。熱處理質量控制是一項系統工程，它集專業技術、管理技術和科學方法于一體。

(2)熱處理爐的爐溫均勻性

為了使熱處理零件達到預期的使用性能,在熱處理加熱過程中,全部零件及零件的所有部位均應處于熱處理工藝參數要求的溫度范圍內，為此，熱處理爐應能準確的控制和記錄加熱溫度并使得爐膛中工作區各處的爐溫均勻一致。

熱處理爐爐膛工作區內各處溫度均勻一致的程度一般用“爐溫均勻性”(也稱保溫精度）來示。所謂爐溫均勻性，是指爐子在熱穩定狀態下溫度自動記錄儀表指示的溫度與工作區內各檢測點的溫度之間zui大溫度差。熱處理爐根據爐溫均勻性分為五類，其技術要求如表1所示。