我國熱處理畸變控制水平低也是一個突出的問題：例如我國重載變速箱齒輪滲碳熱處理留磨量是世界先進水平的三倍，不僅大幅度提高了制造成本，而且磨削后滲碳層深度的偏差增大，對使用可靠性有不良影響。我國毛坯制造的控形精度低，切削加工余量偏大，大量優質鋼材變成鐵屑，造成了資源的嚴重浪費。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

2.3 材料制造裝備的設計制造嚴重落后XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

    我國材料制造與國際先進水平的差距還突出表現在材料制造裝備的設計制造嚴重落后，高端的熱處理和表面改性工藝裝備依賴性進口，重復引進，落后——引進——再落后——再引進的現象相當嚴重，航空、軍工、和高檔汽車生產所需的真空滲碳高壓氣淬設備，國內無法制造，全部依賴進口，這類設備的售價是傳統意義上的“制造成本”的十幾倍以至幾十倍，現代先進的材料制造工藝裝備是先進材料制造技術的載體，其價格取決于其中知識的含量、高新技術集成度、以及技術的獨占性與知識產權等因素，然而我國熱處理設備制造廠雖然多達數千家，但是只能制造相當于國外幾十年以前水平的產品，在慘烈的價格戰中苦苦掙扎，不久前國內一些航空和軍工單位公開招標采購滲氮設備，國內廠商的報價只有國外的幾十分之一，卻無一能中標，這一事例表明目前我國材料制造工藝裝備制造業缺乏創新能力，無力滿足用戶的需求，自身也難以可持續發展，前景甚憂。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

    我國材料制造控制性技術的落后，不但不能適應當前的生產和市場競爭的需要，而且制約我國制造業整體創新能力的提高。飛機、汽車、各種交通工具以及各類機械設備的輕量化，工模具、零部件的壽命，高速火炮的射擊頻率，潛艇的極限下潛深度，燃氣輪機的燃氣允許溫度等等無不與材料潛力的發揮有關，不掌握具有自主知識產權的先進的材料制造技術，就不可能設計制造出先進的產品。例如：汽車發動機和變速箱中絕大多數的零部件都需要經過熱處理或表面改性，目前我國生產的各種牌號的發動機和變速箱絕大多數都是國外品牌，沒有自主的核心技術，只能按照國外的技術和標準進行生產，近年來國內自行研發了數款自主品牌的汽車變速箱，是可喜的進步。但是基本上屬于仿制，尤其是關鍵零部件材料的性能指標和控性的技術要求，只能簡單的模仿國外的產品，存在很大的盲目性，影響了產品質量，更重要的是：如果缺乏具有自主知識產權的材料控性核心技術的支撐，勢必制約我國自主品牌產品設計的創新能力，陷入“落后——仿制——再落后——再仿制”的路徑依賴的惡性循環，無法使我國制造業擺脫被置于全球化制造鏈低端的困境。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

3 發展數字化的熱處理智能技術XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

    熱處理過程十分復雜，在不同的外場(熱、力、電、磁、光等)和環境的作用下，材料發生相變、應力、應變和化學反應等變化，對這些復雜現象中的客觀規律認識的深化，是提高熱處理質量的基礎。電子計算機的發展，為人們提供了強大的科學計算和信息處理的能力，從而有可能集成不同學科的知識，用多場耦合的方法建立描述材料熱處理過程中各種復雜現象及其相互作用的物理數學模型和計算機模擬方法，構成熱處理的虛擬生產平臺。將有可能使熱處理技術由傳統的“技藝”型的落后狀態向著以科學計算為依據的高度知識密集型技術的方向轉化。 熱處理過程的計算機模擬近年來發展迅速，并已顯示出提升熱處理水平的巨大潛力[2，4]。但也應指出，熱處理計算機模擬技術還很不成熟，還有一系列基礎研究有待進行，例如氣—固表面換熱和液—固表面換熱的測試計算方法、非等溫非等速條件下相變動力學的定量計算、多場耦合的算法，復雜非線性問題的算法、界面反應的物質傳遞、等等都屬于高難度的有待長期深入研究的課題。計算機模擬結果的驗證和數學模型的修正都是工作量浩大的基礎工作。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

    由于熱處理過程的復雜性，還有許多基本原理尚待進一步深入研究，以致熱處理中有很多問題還不可能建立物理數學模型。這就有必要用“基于知識的工程(KBE)”的方法[3]，從大量的生產記錄、測試數據、案例和工程技術人員的經驗中挖掘隱性的知識，用以改進熱處理技術和開發新的技術。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

    計算機模擬和KBE技術是發展知識密集型熱處理技術的二大支柱，是開發數字化熱處理智能技術制造的基礎。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

另一個值得重視的問題是不應將熱處理數字化、信息化的作用局限于熱處理生產環節。目前，熱處理是制造業信息化中最薄弱的環節，成為制造業全生命周期信息集成的瓶頸。熱處理技術的研發與產品設計脫節，熱處理工藝的制訂甚至熱處理技術指標都有很大盲目性，是造成產品肥頭大耳或可靠性差的原因之一。信息化、數字化的熱處理智能技術的發展有可能克服上述弊端。將產品計算機輔助設計、選材與熱處理計算機模擬以及產品可靠性評估相結合，構成產品創新設計平臺，實現重量輕、體積小而又高度可靠的產品設計。可以預期熱處理數學模型和計算機擬技術將在先進制造技術中發揮發揮越來越重要的作用。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

4 結論XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

    熱處理在現代化工業中的作用可謂四兩撥千斤——其本身產值只占制造業的百分之幾，而其水平高低則可能使整機的附加值相差幾倍至幾十倍。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

我國熱處理的落后狀態嚴重影響我國制造業的競爭力。熱處理是當前我國制造業發展中的最薄落的環節。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

熱處理信息化使熱處理由技藝型技術向高科技型技術轉化，擺脫依賴于經驗和操作技能的落后狀態，向著精確預測生產結果和實現可靠的質量控制的方向發展。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

熱處理信息化克服了制造業信息化的薄弱環節，將熱處理虛擬生產集成于產品的虛擬制造中實現產品全生命周期的優化，對制造業跨越式發展有重大作用。XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

參 考 文 獻XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

[1] 樊東黎主編.熱處理技術數據手冊.北京:機械工業出版社，2001年10月，602.XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
[2] 潘健生，李曉玲，張偉民.中國熱處理和表面工程的現狀與展望.金屬熱處理. 2005,30(1):1~8.XfH熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
[3] 阮雪榆,委臻亮. 21世紀數字化塑性成形技術與科學. 見：柳百成等主編，21世紀的材料成型加工技術與科學. 北京:機械工業出版社，2004.12，P.21~29

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