熱處理參觀實習報告

熱處理參觀實習報告

昨天參觀了工具加工的車削、磨、銑的精加工車間，今天我們開始了，熱處理的學習。到底在精加工和刃磨角度之前或者在冷拔、沖壓之前，工具經過了怎樣的熱處理呢?今天工具廠的老廠長，為我們做了詳細的介紹。

熱處理是指將鋼在固態下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結構，從而獲得所需要性能的一種工藝。世界工業發展表明，制造技術的先進性是產品競爭能力的保證，而熱處理技術的先進程度，則是保證機械產品質量的關鍵性因素。老師提到了美國歷經數年形成并制訂的“美國熱處理2020年技術發展路線圖”，這是目前國際上最先進的熱處理技術發展路線，資料顯示，美國對于熱處理技術設想目標是能源消耗減少80%，工藝周期縮短50%，生產成本降低75%，熱處理實現零畸變和最低的質量分散度，加熱爐使用提高到原先的10倍(增加9倍)，加熱爐價格降低50%，實現生產零污染。而我國的熱處理相對于制造業發達的美國仍然存在20年的差距。

在上工具廠，主要的產品有：齒輪刀具、螺紋刀具、拉銷刀具、孔加工刀具、硬質合金刀具、銑刀、鉸刀類刀具、量具類刀具、非標準特殊刀具。而每一種產品在加工過程中都要依據其材料及工藝要求的不同接受不同方式的熱處理。根據加熱、冷卻的方式及鋼組織性能的變化特點不同，熱處理可以分為以下幾種：1、普通熱處理：退火、正火、淬火和回火;2、表面熱處理：表面淬火、化學熱處理;3、其他熱處理：真空熱處理、變形熱處理、控制氣氛熱處理、激光熱處理等。

隨后，師傅為我們介紹了上海工具廠的熱處理設備。在上海工具廠，有四臺真空爐。熱處理真空爐是具有高壓(壓力0.6-1.0MPa)氣冷功能的真空熱處理設備，適用于高速鋼、高合金工模具鋼、不銹鋼等精密零件的真空氣淬、退火、釬焊以及磁性材料的燒結及快速冷卻等。在機床廠這四臺真空爐中，有三臺是91年從波蘭引進的、美國技術制造的高壓氣淬真空爐，它由5bar的氮氣進行冷卻;有效零件爐塞尺寸為600×600×900mm、可承受最大重量為500kg;加熱方式為高頻輻射加熱;真空度達到50~100pa(大氣壓為1×1000000pa。而另外一臺真空爐是IPSEN的12bar高溫氣淬真空爐，這臺設備屬于國際領先技術，由著名的德國IPSEN公司生產。其特點有：1、低溫對流循環加熱，溫度范圍是150~850℃;循環加熱對于型號大的模具便能達到均勻處理的效果。2、分級等溫冷卻，可以減少工件的變形和開裂;3、冷卻風機可以在真空狀態下啟動，以達到快書冷卻的目的。(普通的風機要在沖氣0.4bar以后才能啟動);4、功率因數高，普通爐在升溫時功率因數0.85、保溫時0.5而IPSEN在升溫時功率因數也是0.85而保溫的功率因數可以達到0.83;5、IPSEN的水冷風機可以超載250%，正常裝機容量為115kw在最大超載狀態下可以達到287.5kw。IPSEN公司是國際上知名的工業爐制造公司，總部設在德國Kleve，在歐洲、美洲、亞洲多個國家設有制造廠，在我國上海也設有制造廠，在北京設有辦事處。IPSEN的主要產品有密封箱式多用爐、推桿式連續滲碳爐、高壓氣淬爐、真空滲碳裝置、真空釬焊爐、各類傳感器及控制裝置等，其中Supercab超級滲碳技術、AvaC低壓滲碳技術、Carb-o-Prof碳勢控制系統、HydroNit氫探頭等項技術在我國熱處理行業具有較高的知名度。除了真空爐以外，機床廠還有鹽熔爐。鹽熔爐是傳統的模具熱處理設備，它污染嚴重，熱效率在30~35%，而且排除的廢渣都是有毒物質。所以，鹽熔爐的發展在各國都處于被禁狀態，不過在制造業仍然保佑一定比例的鹽熔加工廠，因為部分工件的加工必須用鹽熔爐進行熱處理，沒有設備可以取代。鹽熔爐整套設備包括四個爐子，前兩個爐子是預熱爐溫度在800~900℃，預熱爐使用的加熱鹽為70%~80%的BaCl2和20%~30%的NaCl,其熔點為760℃。在預熱爐中的加熱裝置是箱式電阻爐;第三個是高溫加熱爐，溫度在1000~1300℃，加熱爐使用的加熱鹽為100%的BaCl2，其熔點為960℃。在加熱爐中的加熱裝置為高頻感應加熱裝置;最后一個是低溫冷卻爐，該冷卻爐為分級冷卻爐，使用的精鹽是50%的KNO3和50%的NaNO2，分別可以進行400~450℃和240~280℃的兩種溫度范圍的空冷。好用嗎紅血絲絲塔芙洗面奶卸妝美白產品哪個效果好潤膚防曬什么牌子好隔離霜什么牌子的隔離霜好用

熱處理的加工溫度由材料的用材決定，所以，在工具加工的過程中，刀具材料的選擇也十分重要。在刀具選材中，90%是使用高速鋼。常見的高速鋼類型有：1、鎢錫高速鋼，牌號W18Cr4V;2、鎢鉬高速鋼，牌號W6M6Cr4V2;3、低合金高速鋼(合金元素低于15%);4、超硬高速鋼(60~70HRC);5、粉末冶金高速鋼，屬于新型材料，是用高壓氬氣或氮氣霧化熔融高速鋼水，得到細小高速鋼粉末，篩選后為0.4mm以下的顆粒;在真空(0.04Hg)狀態下，密閉燒結達到密度65%;再在1100℃高溫、300MPa高壓下制成密度100%的鋼坯，然后鍛軋成的鋼材。碳化物晶粒極細，小于0.002mm，而熔煉高速鋼碳化物晶粒為0.008-0.02mm。鋼材入廠要進行入廠檢驗，一般分為物理檢驗和化學檢驗。物理檢驗主要是檢測鋼材的表面涂碳層、裂紋以及內部缺陷，化學檢驗主要是檢驗鋼材所含的化學成分是否符合標準，檢驗的化學成分包括：W、Mo、Cr、V、C、P、S，主要指標有含碳量、合金量、以及檢查P、S含量是否超標。

上海工具廠是全國四大工具廠之一，是傳統老廠。所以，工具廠的熱處理工藝是很值得我們學習的地方。由于高速剛、高合金鋼的導熱性差，所以一般要進行多次預熱，復雜的刀具先分別經過500~600℃、820~860℃、900~950℃的三次預熱之后進行加熱，一般刀具先進行820~860℃的預熱后進行加熱。低合金高速鋼的加熱溫度在1170~1190℃。加熱之后，復雜刀具先進入600~650℃—400~450℃—240~280℃的分級冷卻;一般刀具加熱后進入600~650℃的分級冷卻然后進行空冷。刀具一般都要進行3到4次回火處理，回火溫度在540~560℃，每次保溫1-1.5小時;回火在硝煙爐中進行，硝煙爐中的冷卻鹽是100%的NaNO3.

在理論學習之后，我們先來到了鹽熔爐車間，鹽熔爐是開口的，我們可以直接看到火紅的棒料。親眼見到鹽熔設備的四個爐子，感覺學到的東西更加具體了。我們進入的是低合金高速鋼加工車間，所以車間里的溫度特別高。隨后來到了先進的真空爐車間，這個車間的環境就明顯的好很多，沒有噪音沒有高溫。工件在全自動的設備中進行著處理，頓時我們感受到了現代高科技為我們帶來的便捷。見到了先進的IPSEN，看著這個龐大的機器在眼前，我想希望有一天我國也可以研制出自主品牌的真空爐來。那時，我們的也可以和國際上的先進技術媲美了。

擴展閱讀：熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。熱處理發展史：

在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。早在公元前770至前222年，中國人在生產實踐中就已發現，銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農具的重要工藝。

公元前六世紀，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經過淬火的。

隨著淬火技術的發展，人們逐漸發現淬冷劑對淬火質量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了，同時也注意了油和尿的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍，心部含碳量為0.15～0.4%，而表面含碳量卻達0.6%以上，說明已應用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發展很慢。

1863年，英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時，內部會發生組織改變，鋼中高溫時的相在急冷時轉變為一種較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構理論，以及英國人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現代熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法，以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。

1850～1880年，對于應用各種氣體(諸如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進行保護加熱曾有一系列專利。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。

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