熱處理工藝論文

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熱處理工藝論文范文第1篇

1．1球化退火鍛造后球化退火的主要作用是為接下來的熱處理做準備，經過球化退火的材料能夠效降低材料的硬度，提高其韌度，其塑韌性有了明顯的提高，同時減小了對淬火溫度的敏感性。不過在進行球化退火前要保證組織為細片狀珠光體，如果不能夠達到該要求，要在進行球化退火前對其進行處理。按照有關規定，在未進行球化退火的組織應在2－5級5范圍內才為合格。

1．2淬火工藝采用等溫淬火工藝能夠很好地滿足圓板牙的工藝要求。在利用等溫淬火進行工藝加工前，要在600℃～650℃的高溫下進行預熱，預熱的目的是降低圓板牙發生脫碳的幾率。根據未落碳化物數量及原材料的球化級別、加工尺寸等諸多因素確定淬火加熱的溫度。尺寸較大的圓板牙一般情況下，選擇低溫淬火加熱處理。由于W18Gr4V中含有Si元素，而該元素在進行加熱的過程中極易發生脫碳，所以在加熱的過程中要使用較特殊的加熱爐，如鹽浴爐、可控氣氛爐或真空爐，其中鹽浴爐的脫氧作用可以有效降低圓板牙的脫碳傾向。保證適當的等溫停留時間有助于提高鋼的強韌性。等溫停留時間一般維持30～45min，如果超出該范圍其性能將明顯降低。這主要是因為下貝氏體和殘余奧氏體量過多。分析上表可發現，在進行淬火冷卻時，要在硝鹽槽中放入冷卻水套或循環水管，以保證工件和工裝帶的溫度平衡。

1．3回火工藝回火的主要作用是根據不同的工作性能要求，使其硬度、強度、塑性和韌性適當。前文中已經介紹Si、Cr元素可以有效提高鋼的回火穩定性。

2圓板牙的熱處理質量檢驗

2．1回火缺陷在經回火處理時，如果不能嚴格控制回火溫度，將會出現鋼的硬度過高或過低。不過當回火溫度控制適當，這些問題就可以解決了。如果一次裝爐量過多，或選用加熱爐不當，將會出現硬度不均勻。當回火前工件內應力不平衡時，回火工件很可能發生變形。

2．2板牙熱處理后變形分析板牙經過熱處理后將會變形，目前，針對這一問題有兩種解決方法:一種是在淬火前應對板牙進行弼質，使其內應力減到最小，保證其之直徑大小同螺紋的中徑尺寸相同。要保證棒料尺寸適當，尺寸過小，則會造成金屬材料的浪費;尺寸過大，將會導致棒料扭曲、折斷。被切削捧料的材料性能、切削速度，對于螺紋外徑均有一定的影響。

2．3熱處理過程金相組織分析W18Gr4V材料只有經過正火或球化退火才能進行粗加工，圖2即為球化退火后的顯微組織。浸蝕方法:4%硝酸酒精溶液浸蝕組織組成物:白色是珠光體，黑色是滲碳體。W18Gr4V在經淬火后的顯微組織圖如圖3，其浸蝕方法如下:4%硝酸酒精溶液浸蝕組織組成物:M+A

2．4控制螺紋淬火的注意事項控制螺紋淬火的注意事項:在了解了螺孔及松緊情況后方可進行處理;利用經過脫氧后的鹽浴爐對圓板牙進行預熱和最終加熱，同時要保證鹽浴中有害物質不會造成螺紋的腐蝕;要保證工件的均勻加熱;對特大型板牙(大于等于M80)的溫度一般選擇為150°C左右。

3結語

熱處理工藝論文范文第2篇

1.1生鐵中磷含量對曲軸疲勞強度的影響對于球墨鑄鐵爐料而言，其中的生鐵成分、回爐鐵成分以及廢鋼中的磷成分在鐵水熔煉過程當中會以恒定量的方式得到保留。同時，過量的磷成分多富集于晶界，主要表現形式為二元磷共晶或者是三元磷共晶。無論其表現為哪種形式，都具有脆性相的特點，由此會導致球墨鑄鐵的塑性指標明顯降低，最終誘發曲軸的早期斷裂。已有研究中對發生斷裂問題的曲軸進行分析，分析結果顯示：曲軸正火采用部分奧氏體化工藝，通過此種方式獲得鐵素體組織（此類鐵素體組織多為破碎形態）。但從斷軸分析的角度上來說，此部分檢出的磷成分含量多在0.07~0.10％范圍內。通過疲勞試驗所得出的結果反映，該曲軸正常運行工況條件下的疲勞強度極限值僅為8050.0kg•cm，無法滿足設計要求。其原因在于曲軸制造使用了本地生鐵作為的球鐵爐料。在取消該環節后曲軸質量自然可得到提高。

1.2鑄造縮松對曲軸疲勞強度的影響已有研究資料中報道某廠曲軸曾大量出現斷裂問題。從曲軸外觀上觀察得知，導致斷裂的主要原因是在曲軸連桿軸頸位置有鑄造縮松問題，且肉眼可見。分析其成因是：在冷鐵供應存在問題的條件下，曲軸造型省略了補縮所使用的冷鐵。在恢復冷鐵工藝后，曲軸鑄造縮松問題得到了圓滿的解決。由此可見，鑄造縮松對于曲軸疲勞強度的影響是非常顯著的。

1.3黑色帶層及灰斑對曲軸疲勞強度的影響在常規工藝條件下，球墨鑄鐵曲軸斷口多呈現出灰色或銀灰色，曲軸本體以及抗拉試棒斷口同樣應當有此類表現。對于黑色帶層問題而言，其主要是受到灰斑在疲勞試驗曲軸軸頸往復式運動的影響而形成的，而灰斑的產生則主要是受到了鐵水中硅偏析的影響。以往研究中在對某批次球墨鑄鐵曲軸進行疲勞試驗的過程當中發現曲軸斷面出現了異常的黑色層以及灰斑。雖然此種問題在球墨鑄鐵曲軸中相對比較少見，但同樣屬于內部缺陷的一種表現形式，此問題的出現導致了曲軸疲勞強度受到不良影響，有黑色帶層或灰斑問題的曲軸在正常使用過程當中可能提前出現疲勞裂紋，導致抗疲勞強度的下降。

2熱處理工藝對球墨鑄鐵曲軸疲勞強度的影響分析

2.1正火和中頻淬火工藝對曲軸疲勞強度的影響已有研究中顯示，對于球墨鑄鐵曲軸而言，在經過高溫正火處理后，能夠將其中所存在的游離狀態滲碳體消除掉，從而能夠起到調整基體中鐵素體以及珠光體形態，以及兩者構成比例的目的。通過這種方式，使球墨鑄鐵曲軸的綜合力學性能得到了提升，促進了抗疲勞強度的改善。同時，在球墨鑄鐵曲軸制造過程當中，通過進行中頻淬火處理的方式，能夠使球墨鑄鐵曲軸表面形成具有一定深度的淬硬層，其對于改善曲軸自身耐磨性能有重要意義。但也有研究中認為：傳統的非圓角淬火工藝下會導致曲軸淬火區與非淬火區交界位置產生失衡且反向的應力關系，并對疲勞強度造成不良影響。因此，在引入中頻淬火工藝的過程當中，需要盡量選擇圓角淬火工藝，達到滿意的處理效果。

2.2等溫淬火工藝對曲軸疲勞強度的影響在球墨鑄鐵曲軸的生產過程當中，通過應用等溫淬火工藝的方式，能夠使曲軸獲得主要的貝氏體成分，同時還可形成一定的馬氏體組織以及殘余奧氏體組織，力學性能上具有較高的強度以及韌性水平。已有研究資料中報道，針對受到化學成分偏離影響而造成球墨鑄鐵曲軸疲勞強度的不足的問題，通過應用等溫淬火工藝的方式，解決了曲軸在熱處理上的質量問題。等溫淬火工藝的應用除了對改善球墨鑄鐵曲軸疲勞強度水平以外，還對提高曲軸自身耐磨性有重要價值，由此也有效延長了曲軸的使用壽命，綜合效益確切。

2.3氧氮化工藝對曲軸疲勞強度的影響從化學處理的角度上來說，在球墨鑄鐵曲軸的制造生產工藝中，通過對曲軸進行氧氮化處理的方式，能夠使曲軸表面獲得具有高氮特點的化合物層，同時還可形成具有飽和特點的氧擴散層。受到氧成分以及氮成分滲入的影響，使得球墨鑄鐵曲軸表面層的化學成分發生改變，與之相對應的顯微結構也有了非常顯著的提升趨勢，曲軸整體的耐磨性能以及耏疲勞性能均得到了有效的改善。需要注意的一點是，對于經過氧氮化處理的球墨鑄鐵曲軸而言，其抗疲勞水平的提高很大程度上會受到氧化層擴散水平的影響，在氮化處理后快速冷卻，并在擴散層中形成飽和固溶體，或是形成高水平的殘余壓應力都能夠促進疲勞強度的提高。正是由于在氧氮化工藝處理下，曲軸表面能夠形成較深的擴散層，故而對延長球墨鑄鐵使用壽命也有相當重要的意義與價值。

3結束語

熱處理工藝論文范文第3篇

【關鍵詞】機械加工 熱處理 措施

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

機械加工和熱處理是機械制造業中的關鍵工藝環節,同時也是改善零件加工質量、提高生產效率的重要手段。隨著各類機械裝備性能的提高,制造出符合設計要求、用戶滿意、具有較高幾何精度、性能可靠的產品是機械制造企業的目標。在制造高精度、高性能產品的背后必須有高的工藝制造水平和能力來保證。

一、重視預先熱處理

為保證零件的切削性能,加工精度和減少變形,提高零件的內在質量和表面尺寸穩定,預先熱處理是極重要的一環。各種材料的最佳切削性能都對應有一定的硬度范圍和金相組織。亞共析鋼經正火得到片狀珠光體組織;過共析鋼退火得到粒狀珠光體組織。此時,它們的晶粒細小,均勻的組織,不僅改善了切削性能,提高了機械加工精度,而且為最終實現熱處理(淬火+回火),保證獲得良好的組織和性能做好準備。對于高合金鋼中的過共析鋼及萊氏體鋼,預先熱處理退火十分重要,我們在分析模具、齒輪、軋輥等零件淬火后開裂,其原因,除了最終熱處理的問題外,預熱處理及鍛造欠妥也是主要因素。機械加工技術人員對零件的整個過程中內在質量的情況,要做到心中有數。

二、熱處理工藝在機加工工藝中的合理安排

對于有效厚度超過30mm的調質件,調質工序安排在中間最理想,由于坯件先進行粗加工毛坯的氧化脫碳層被切除,工件表面光潔,保證淬火后有足夠高而且均勻的硬度,不易產生軟點,軟塊,綜合機械性能比毛坯調質的高,尤其對于淬透性較差的鋼,這樣安排可保留較厚的脫碳層。另外,對于零件最終必須要有尖角及過渡驟變處,可采用先粗加工成圓角,留余量后進行中間調質,最后再精加工成型。中間調質的零件,單面所留得加工余量視零件的大小和形狀而定,一般留1.5-2mm即可。一般零件熱處理后不需校準。細長件和扁平件變形較大,可用壓力機校準或回火時采用定型夾具校準。對于必須最終熱處理或僅留磨削余量的高硬度零件可通過摸索、掌握熱處理的變形規律,采用改變熱處理前的公差方法(收緊或移位),來保證熱處理后零件精度達到圖紙要求。由于零件內部的應力分布比較復雜,零件的幾何形狀也各不相同,熱處理后應力重新分布,特別是在淬火時產生較大的組織應力和熱應力,因此變形規律是很復雜的,但對于成批生產的零件,冷熱加工工藝都確定后,變形規律還是可以掌握的。另外,在機加工工序中穿插1-2道消除應力的回火,對減少最終熱處理的變形,效果也很顯著。工程技術人員在制定機械加工工藝和熱處理工藝時,應通過對零件材料的選擇、工藝參數的設計、實際加工效果及經濟性建立工藝檔案,并在此基礎上,不斷完善、提高,使機加工和熱處理的工藝路線安排的更為合理。目前,微機已廣泛應用于機械設計、加工和熱處理生產過程,我們已有條件對各類零件的材料選擇、機加工和熱處理工藝參數及相關系編制軟件,并建立數據庫,這樣可免去技術人員去查閱大量手冊的繁重勞動,縮短了工藝編制時間使選擇的材料及工藝參數具有較好的適用性和經濟性,這也是機加工技術人員的努力方向。

三、機械加工與熱處理的關系

1、切削加工與熱處理。切削加工時工件的硬度應符合效率原則,硬度過高,則加工困難、刀具磨損嚴重、粗糙度高;硬度過低,則發生粘刀現象,易產生切削瘤同樣增加刀具的磨損并劃傷工件表面。因此,應把硬度控制在170～210HB左右,以利于加工。影響加工性能除了硬度外,還有金屬件內部組織。對高碳鋼(w(C)≥0.6%)而言,得到碳化物呈球化且均勻分布的組織比片狀珠光體切削加工性能好;對低碳鋼(w(C)≤0.25%)而言,退火鋼中含有大量鐵素體、切屑易粘刀、表面粗糙度差、使用壽命低,可采用正火工藝使鋼切削性能得到改善;對中碳鋼(w(C)=0.25%～0.6%)而言,含碳量偏下限的宜采采用正火工藝,含碳量偏上限的應采用調質工藝,這樣可獲得低的表面粗糙度和好的切削加工性。

2、機加工與熱處理。機加工工藝對熱處理的影響很大,改變某些機加工工藝將給熱處理帶來很大的方便,如硬度300～400HB的車輪采用調質工藝就比中頻淬火方便且成本較低。齒輪經滲碳淬火后,公法線長度會漲大,冷加工時把公法線控制在中、下差,以便熱處理后公法線在公差范圍內。因此,熱處理前公法線長度公差應在冷加工和熱處理之間應合理分配(一般可取4∶6)。編制機加工工序與熱處理的加工路線時,考慮到感應加熱淬火產品在熱處理前多數已基本成形,對容易開裂產品應調整工序,以避免開裂, 如支撐輥的中頻淬火、齒圈滲碳淬火等。

四、機械加工中熱處理配合問題的處理

1、大型齒輪滲碳淬火變形的處理。1）型齒輪經滲碳淬火后,變形較大的是外徑(齒頂圓直徑)、公法線長度、斜齒輪的螺旋角。齒輪外徑呈明顯膨脹趨勢,且與裝卡方式有關。若是單件齒輪淬火,則呈現兩端面外徑膨脹大、中間外徑膨脹小的特征;若是重疊掛裝,則呈現最上層、最下層端面外徑膨脹大、中間外徑膨脹小的特征。2）嚴格按熱處理工藝操作,大型齒輪滲碳后不采用直接淬火工藝,以免增大變形,造成內部金相組織的不合格,多數采用快速爐冷或在緩冷坑中冷卻留足加工余量(包括變形余量和磨削量),對公法線長度余量應經反復測試后來確定。齒軸在滲碳前軸徑方向應留有大于1.5倍滲碳層深度的加工余量,滲碳后用齒節圓作基準面,加工去掉軸徑等不要求淬硬的滲碳層,然后再進行淬火。

2、大型齒輪滲碳淬火開裂的處理。1）工件應避免尖角和嚴重厚薄不均。尖角處易過熱,加熱和淬火時應力大、極易開裂,因此應改為圓角或倒角。2）對結構形狀復雜、易變形和淬裂的零件可選用合適的合金鋼;對形狀復雜、但硬度要求不高的結構零件可選用含碳量較低的材料。含碳量高,變形和開裂的傾向大,如齒部采用感應加熱的齒輪材料盡量不用感應淬火開裂傾向大的42CrMo材料,宜改用35CrMo。3）技術條件應根據零件的工作條件及損壞形式來制訂,例如拉矯機工作輥(材料為9CrMo,尺寸為580mm×1526mm)按原工藝(調質+中頻淬火)制造的輥子裝機使用后,僅使用了七天就磨損報廢了。經過現場分析,發現輥子主要受到磨擦磨損和磨粒磨損,同時工作時輥面溫度達到300℃左右,從而使輥面硬度下降,導致輥面磨損增加。輥面采用超音速熱噴涂后,裝機使用了2個月才磨損,壽命提高了3倍。又如滲碳齒輪的預先熱處理采用調質工藝的調質硬度控制在170～230HB為宜;對需要表面強化(高頻淬火、氮化)工件,不能為了滿足切削加工性能而采用降低調質硬度的方法。

四、結束語

合理解決制造工藝中機械加工與熱處理之間配合的矛盾,并使其有機結合是機械制造企業提升制造能力的有效途徑之一。

參考文獻：

[1]雷廷權,傅家騏.熱處理工藝方法300種(修訂版).北京:機械工業出版社,1993

[2]史冬梅.LY12合金尺寸穩定化處理的研究.[碩士論文].哈爾濱

[3]趙海鷗,潘健生.金屬熱處理,1997(12):30

熱處理工藝論文范文第4篇

關鍵詞：限動齒條，新工藝，制造

 

1. 前言

Φ180 FQM三輥連軋機組成套設備是我國首條自主知識產權的隧道式連軋管機組，限動齒條作為產品功能和工藝要求上不可替代的關鍵部件，是連軋管機的重中之重。

該部件外形龐大，精度要求高，此類部件國內尚無廠家制造成功，一直依賴進口，在我國屬首次設計制造，產品的加工難度較大。

設備制造中需解決鍛件材料成分精確控制、超大齒條井式爐調質的熱變形控制和矯正、合金材料齒條的組焊探傷及焊后變形量控制、齒條組焊前后工序控制和最終齒形控制和等一系列關鍵工序加工難點。論文大全，新工藝。

2. 限動齒條結構特點

限動齒條部件總長27.8米，寬370mm，由八段各約7米長的M22大模數齒條組焊聯接，每上、下兩件等長齒條為一組，中間以鋼板焊接成一體，形成一組上、下雙排的齒列，要求上、下齒距同步對正，各組齒條端部加工凹狀連接槽，裝配時以啞鈴狀連接桿聯接鎖緊，通過電熱棒加熱使連接桿長度膨脹后裝入兩端齒條連接槽恢復常溫后縮緊實現預緊功能。（如圖1）

（圖1）

3. 限動齒條加工難點

3.1 工件長度長，齒形的模數大（22×2.25）且深度達50mm，如何控制熱處理變形以及如何保證最終齒面硬度HB280－302；

3.2 合金材料焊接需預熱至250°～300°，如何控制預熱引起的變形；

3.3 由于齒條的上下齒與齒輪箱的上下兩個齒輪同步嚙合，如何保證已開出的齒焊后能上下對正，誤差≯5mm，且有足夠的加工余量；

3.4 焊后加工時，必須考慮刀具磨損和機床誤差對齒形的影響，也必須考慮裝卡方式引起的工件變形，齒距累積誤差≯0.2mm；

3.5 每段齒條裝置的兩端齒形均為半齒，拼接處半齒的尺寸公差必須嚴格控制，保證兩件齒條裝置連接后為一完整齒形；

4. 工藝方案及措施

4.1 調質處理前粗開齒，可以保證最終齒面硬度；在調質處理時，利用專用卡具將每2件齒條背靠背卡在一起，并用卡塊撐起內部空隙以提高剛性，進井式爐進行熱處理，控制了工件的變形方向和變形量。

4.2 由于齒條的材質特殊（40CrNiMo），焊接性（或可焊性）差，上下齒條與中間框架焊接時，采取措施如下：

4.2.1 利用專用工具充分固定住齒條；

4.2.2 焊前充分預熱至250°～300°；

4.2.3 選擇合適的焊材，焊時兩人同時從中間向兩側施焊；

4.2.4 焊后進行熱處理消除應力、磁粉探傷；

4.2.5 針對齒條變形情況進行校直。

4.3 齒條裝置穿過齒輪箱時，齒條上的車輪上下定位，上下齒條與齒輪箱的上下兩個齒輪同步嚙合，焊接時上下齒條的齒必須對正，車輪必須與齒面平行，采取措施如下：

4.3.1 在焊前加工時，在工件全長方向分4段各銑出5個齒，各段位置每2件工件對應，作為上下對正基準；

4.3.2 在工件銑出的4段齒沿齒頂兩交點引線至齒條兩側面，以便裝焊時齒部對正；

4.3.3 修起吊孔，保證每2件工件的起吊孔到齒頂距離相等，防止裝焊后消除應力時產生偏差；

4.3.4 在焊接時，隨時檢測工件上下齒的對正情況。論文大全，新工藝。論文大全，新工藝。

4.4 由于工件長度長，在焊后加工齒形時必須考慮到機床的積累誤差和由刀具磨損引起的影響，同時也要考慮到工件的裝卡方式可能引起的變形。針對這種情況，我們采取了以下措施：

4.4.1 焊后的加工過程分為粗加工、半精加工和精加工，并在加工過程中多次檢測工件變形情況，焊后半精加工中間振動時效，振動后精加工，以便充分釋放應力，減小工件變形對齒形的影響；

4.4.2 加工時用齒形樣板控制齒形、用量棒對正上下齒形并用量棒和齒距樣板檢查齒距，每加工10個齒后數顯歸零，然后再繼續加工，以消除機床積累誤差對齒形的影響；

4.4.3 在加工過程中準備了多柄專用齒形刀具，并在加工一段齒形后，用齒形樣板對齒形進行測量，并根據刀具磨損量對機床進行刀具補償；

4.4.4 由于工件長度長，必須兩次裝卡才能加工完整個工件，在工件二次裝卡后，用量棒嚴格找正工件兩端齒，誤差≯0.05mm，防止因為二次裝卡工件引起的誤差；

4.4.5 準備了專用加工齒底的片銑刀和成型指形銑刀。

4.5 限動齒條部件為4段齒條裝置拼接而成，每段齒條裝置的兩端齒形均為半齒，拼接處半齒的尺寸公差必須嚴格控制，保證兩件齒條裝置連接后為一完整齒形。論文大全，新工藝。采取措施如下：數控鏜按坐標分齒距，齒端樣板檢測，嚴格保證端面到第一個齒中心線尺寸公差。論文大全，新工藝。加工時用量棒對正上下齒形；加工完第1個齒后，記錄齒中心到端面的距離尺寸，用來和另一段相連接的齒條裝置相配。端面局部圖如圖2。論文大全，新工藝。

（圖2）

5. 結論

通過上述一系列工藝手段的嚴格執行，保證了限動齒條的加工質量，使得該產品在廠內一次試車成功，極大的擴展了公司的綜合研發能力，使我公司在軋機設備制造系列中增加一個新結構、新規格的產品，為我公司擴大軋管設備市場提供新的有利條件，提高了國產化的水平。

參考文獻：

[1]王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2]夏立芳.金屬熱處理工藝學[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2005.

熱處理工藝論文范文第5篇

關鍵詞：熱處理 新工藝 精準加工 環保

1 熱處理的現狀及發展方向

熱處理是機械工業的一項重要基礎技術，通常像軸、軸承、齒輪、連桿等重要的機械零件和工模具都是要經過熱處理的，而且，只要選材合適，熱處理得當，就能使機械零件和工模具的使用壽命成倍、甚至十幾倍的提高，實現“搞好熱處理，零件一頂幾”的目標，收到事半功倍的效果。熱處理對于充分發揮金屬材料的性能潛力，提高產品的內在質量，節約材料，減少能耗，延長產品的使用壽命，提高經濟效益都具有十分重要的意義。

建國以來，我國的熱處理技術有了很大的發展，現有熱處理生產廠點一萬余家，職工15萬人，專業科技人員約1000余人，熱處理加熱設備11萬臺，年生產能力660萬噸鋼件，年產值約50億元，全員勞動生產率約3萬元/人年。目前我國在熱處理的基礎理論研究和某些熱處理新工藝、新技術研究方面，與工業發達國家的差距不大，但在熱處理生產工藝水平和熱處理設備方面卻存在著較大的差距，還沒有完全扭轉熱處理生產工藝和熱處理設備落后、工件氧化脫碳嚴重、產品質量差、生產效率低、能耗大、成本高、污染嚴重的局面。為促進我國熱處理技術的發展，我們應全面了解熱處理技術的現狀和水平，掌握其發展趨勢，大力發展先進的熱處理新技術、新工藝、新材料、新設備，用高新技術改造傳統的熱處理技術，實現“優質、高效、節能、降耗、無污染、低成本、專業化生產”，力爭到 2020年時達到工業發達國家八十年代中期的水平。

2 采用新的加熱源和新的加熱方式

2.1新的加熱源

在新的加熱源中，以高能率熱源最為引人注目。高能率熱源主要有激光束、電子束、等離子體電弧等。高能率熱處理就是利用高能率熱源定向地對工件表面施加非常高的能量密度（10 3 ～10 8 w/cm 2 ），從而獲得很快的加熱速度（甚至能達到10 11℃/s），這樣在極短的時間內（1～10 -7S），將工件欲處理區的表層加熱到相變溫度以上或熔融狀態，使之發生物理和化學變化，然后依靠工件自身冷卻實現表面硬化或凝固，達到表面改性的目的。高能率熱處理在減小工件變形、獲得特殊組織性能和表面狀態方面具有很大的優越性，可以提高工件表面的耐磨性、耐蝕性，延長其使用壽命。高能率熱處理近年來發展很快，是金屬材料表面改性技術最活躍的領域之一，其中激光熱處理和離子注入表面改性技術在國外已進入生產階段。我國一汽、二汽、西安內燃機配件廠等單位，都已建立了汽車發動機缸套的激光表面淬火生產線，但由于高能率熱處理的設備費用昂貴等原因，目前我國尚未大量應用，但其發展前景廣闊，今后將會成為很有前途的熱處理工藝。

2.2新的加熱方式

在熱處理時實現少無氧化加熱，是減少金屬氧化損耗、保證工件表面質量的必備條件，而采用真空和可控氣氛則是實現少無氧化加熱的主要途徑。

在表面加熱方面，感應加熱具有加熱速度快、工件表面氧化脫碳少、變形小、節能、公害小、生產率高、易實現機械化和自動化等優點，是一種經濟節能的表面加熱手段，主要用于工件的表面加熱淬火。高能率加熱具有加熱速度快、表面質量好、變形小、能耗低、無污染等優點，也是一種極為有效的表面加熱方式。在整體加熱方面，有真空加熱、高壓加熱、流態床加熱等方式。流態床加熱雖然能量密度不高，但加熱快且均勻、工件變形小、表面光潔、處理后不需清洗、工藝轉換容易、能提高產品質量、節能、公害小、成本低、并可以與化學熱處理相結合，是一種很好的加熱方式，特別適宜于多品種、小批量和周期性生產，可用來取代傳統的鹽浴熱處理，其發展前景令人矚目。

3采用新的淬火介質和改進淬火方法

3.1改進原有的淬火介質，采用新型淬火介質

淬火介質是實施淬火工藝過程的重要保證，對熱處理后工件的質量影響很大。正確選擇和合理使用淬火介質，可以減小工件變形，防止開裂，保證達到所要求的組織和性能。

在熱處理生產中，常用的淬火介質有水、油、鹽類等，它們各有優缺點。例如，水是應用最廣泛、最經濟和冷卻能力很強的淬火介質，但它在低溫區冷卻速度極快，易使工件變形和開裂；當水溫超過40℃以上時，其冷卻速度急劇降低，又易使工件淬不透。又如用油淬火，雖然對減小工件變形和開裂很有利，但對淬透性較差或尺寸較大的工件淬不硬，且油易老化，對周圍環境的污染大，有發生火災的危險。為此，要對原有淬火介質的性能進行改進，并積極開發應用冷卻速度介于水和油之間、并可根據需要調整冷卻速度，同時又經濟、安全、無污染的新型淬火介質。

無機物水溶液淬火劑和有機聚合物淬火劑是新型淬火介質的發展重點，特別是有機聚合物淬火劑的研究和應用尤為引人注目，其優點是無毒、無煙、無臭、無腐蝕、不燃燒、抗老化、使用安全可靠、且冷卻性能好、冷卻速度可調、適用范圍廣、工件淬硬均勻、可明顯減少淬火變形和開裂傾向。從提高工件質量、改善勞動條件、避免火災和節能的角度考慮，有機聚合物淬火劑有逐步取代淬火油的趨勢，是淬火介質的主要發展方向，尤其是對于水淬開裂、變形大，油淬不硬的工件，采用有機聚合物淬火劑更是成功的選擇。目前，世界上應用最多的是聚烷撐乙二醇（PAG類）淬火劑，它具有逆溶性，冷卻速度在鹽水和冷油之間，適用的淬火鋼種范圍廣，使用壽命長。還有聚丙烯酸鹽（ACR類）淬火劑、聚氧化吡咯烷酮（PVP類）淬火劑和聚乙基惡唑啉（PEO類）淬火劑等，也獲得一定程度的應用。

多年來，我國在淬火介質的研究和應用方面，做了大量的工作，取得了一定的成績，基本上滿足了熱處理生產的需要，但與國外的先進水平相比差距很大，并落后于熱處理其它技術領域的發展，是熱處理行業中的一個薄弱環節，今后應當給予重視和加強。