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美國(guó)熱處理技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖概述

時(shí)間:2011-06-13 13:50:09  來(lái)源:樊東黎  作者:
  6、設(shè)備和硬件材料部分研發(fā)項(xiàng)目
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  (1)工藝控制 主要項(xiàng)目包括:①開(kāi)發(fā)改進(jìn)預(yù)測(cè)工具,例如工藝設(shè)計(jì)、預(yù)見(jiàn)狀態(tài)、熱物理和力學(xué)性能預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)模型。②開(kāi)發(fā)適時(shí)過(guò)程控制技術(shù),安裝在爐中和淬火槽中測(cè)量氣流、淬火烈度、碳、氮?jiǎng)莸撵`巧傳感器。③開(kāi)發(fā)在工件上適時(shí)直接測(cè)量表面含碳量的方法。④開(kāi)發(fā)工藝參數(shù)無(wú)人監(jiān)控的生產(chǎn)方法。⑤快速、無(wú)損、經(jīng)濟(jì)、實(shí)施測(cè)量滲碳層深度的方法。⑥用多種傳感器和技術(shù)按AMS規(guī)范(Aerospace Material Specification)鑒別爐子的更優(yōu)化系統(tǒng)。⑦更好的設(shè)備故障診斷、預(yù)防、維護(hù)方法,如燒嘴裂紋預(yù)測(cè)、防止?fàn)t內(nèi)氣氛惡化。⑧建立標(biāo)準(zhǔn)/預(yù)見(jiàn)設(shè)備易變可行性的研究,例如不可能有兩臺(tái)完全一樣的爐子。⑨預(yù)測(cè)爐子幾何尺寸、風(fēng)扇速度、裝爐量和裝爐形狀的模型。
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  (2)材料 主要項(xiàng)目包括:①改進(jìn)氧探頭的抗碳黑能力——開(kāi)發(fā)能用于700℃以下的氧探頭。②新的功能材料(如絕熱材料)和結(jié)構(gòu)材料(如在高溫下工作的結(jié)構(gòu)材料)。③爐用經(jīng)濟(jì)耐熱構(gòu)件材料。④提高爐子的耐熱構(gòu)件合金性能,包括抗?jié)B碳合金夾具、料盤(pán)的廉價(jià)涂層。
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  (3)硬件(設(shè)備) 主要項(xiàng)目包括:①高效(>80%)燃熱器。②高流速換熱器,高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇,增加傳熱面積等提高爐料受熱條件的措施。③減少散熱的筑爐廉價(jià)絕熱材料。④節(jié)能、無(wú)內(nèi)氧化滲碳?xì)夥铡"蒌X合金淬火設(shè)備的改進(jìn)。⑥整批(盤(pán))爐料的均勻淬火系統(tǒng)。⑦淬冷設(shè)備改良設(shè)計(jì)模型。⑧單件流動(dòng)和機(jī)加工同步熱處理設(shè)備。⑨附加淬火機(jī)床上的能適時(shí)感知淬火開(kāi)裂的傳感器。⑩廉價(jià)的殘余應(yīng)力非破壞檢測(cè)方法。○11更有效和更廉價(jià)的液態(tài)或非液態(tài)工作脫脂方法和設(shè)備。
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  7、工藝和材料部分研發(fā)項(xiàng)目
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  (1)材料和工藝 主要項(xiàng)目包括:①減少試驗(yàn)、避免錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)感應(yīng)器軟件工具。②抗晶粒長(zhǎng)大的高溫(~1010℃)滲碳鋼。③縮短滲氮周期的工藝。④改善感應(yīng)、磁場(chǎng)、爐內(nèi)加熱回火、時(shí)效工藝的減少質(zhì)量分散度和縮短工藝周期。⑤減少加熱時(shí)間的快速加熱相變動(dòng)力學(xué)。⑥稀土元素對(duì)熱處理組織轉(zhuǎn)變的影響。⑦高效的表面改性工藝。⑧材料的深冷處理極限。⑨聚合物、復(fù)合材料、新的鐵合金和非鐵合金等新材料的熱處理。⑩可替代滲碳的材料和工藝,控制淬透性鋼、強(qiáng)烈淬火。○11代替表面淬火的高效生產(chǎn)方法。
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  (2)材料應(yīng)用軟件和模型數(shù)據(jù)庫(kù) 主要項(xiàng)目包括:①材料選擇軟件:用戶(hù)輸入要求性能、輸出工藝和熱處理參數(shù)。②材料失效(破壞)過(guò)程模型:輸入使用特性指標(biāo)(磨損、載荷、腐蝕)、輸出材料的組織性能,反過(guò)來(lái)用于失效分析。
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  (3)模型的開(kāi)發(fā) 主要項(xiàng)目包括:①加熱、冷卻體積應(yīng)變的相變模型。②加熱和冷卻相變的體積應(yīng)變模型。③連續(xù)加熱和冷卻相變數(shù)據(jù)庫(kù),包括軋制變量、成分不均勻組織對(duì)相變的影響。④把相變模型匯聚為軟件工具。⑤把常溫性能轉(zhuǎn)化為高溫性能的數(shù)據(jù)庫(kù)。⑥生產(chǎn)設(shè)備使用不同介質(zhì)測(cè)量介質(zhì)和工件傳熱過(guò)程的探頭。⑦不同介質(zhì)中冷卻的試驗(yàn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。⑧滲碳、氮、高溫滲碳?xì)?mdash;固相作用的熱力學(xué)模型。⑨預(yù)先冷卻、殘余應(yīng)力和性能關(guān)系的熱力學(xué)模型。⑩過(guò)程控制系統(tǒng)的適時(shí)控制系統(tǒng)的鏈接模型。○11形成有效均勻熱傳導(dǎo)的流體動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬。
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