2.2 科研、開發和新技術應用成果
2.2.1 物理冶金基礎研究的進展
結合新工程材料的研究和發揮已有材料的潛力,上海交通大學開發了金屬相變理論和強韌化機理的研究,對馬氏體、貝氏體的組織形態、精細結構、預相變機制,形狀記憶合金與超塑合金中相變機制都進行了深入研究。控制滲碳、滲氮和熱過程溫度、應力場的計算機模擬也是上海交通大學上世紀八十年代以來工作的突出方面。
西安交通大學為根據機器零件服役條件及失效形式正確評價選擇材料,長期開展關于材料宏觀性能、微觀組織及其相互關系的研究。周惠久教授提出了小能量多次沖擊理論用以修正一些材料評價和選用的準則。結合低碳馬氏體在生產中的應泛應用,取得顯著成效。
哈爾濱工業大學多年來在雷延權教授領導下堅持了金屬形變強化的理論和實踐的研究,對一定溫度和形變度下的金屬再結晶規律,形變熱處理后不同組織和性能之間叛亂紗有許多重要結論,并在此基礎上引導和開發了一系列變化學熱處理方法。形變熱處理應用的典型例子是汽輪機葉片和柴油機連桿的鍛后余熱淬火,既可節約電能,又能提高性能。哈爾濱工業大學還在金屬基復合材料、雙相鋼、銅基和鐵基形狀記憶合金和陶瓷韌化以及金屬和合金的離子鍍和離子注入等方面取得了突出成就。
北京科技大學在低合金高強鋼、微合金鋼的理論和實踐,控制軋制,非晶態材料稀土元素在鋼中作用以及金剛石薄膜沉積等方面開展了系統研究,所得在果在冶金行業獲得實際應用。
特別應指出的是柯俊教授早期提出的貝氏體無擴散切變機制、和阿隆松的擴散一臺階機制在國際上成為分庭抗禮的針鋒相對觀點。徐祖耀、康沫狂、俞德剛等人在貝氏體相變理論和開發貝氏體鋼以及貝氏體等溫處理方面都有突出貢獻。
2.2.2 熱處理生產技術的進步
2.2.2.1 滲碳技術的進步
滲碳是汽車拖拉機工業應用最廣的工藝方法之一。50年代實現了從固體滲碳到井工爐中滴入液體滲劑的氣體滲碳的過渡,改善了產品質量,提高了工效。60年代初研制成功LiCl露點儀以后,首先在井式滲碳爐上實現了滴入甲醇和丙酮的可控滲碳。在掌握了吸熱式氣氛制備方法和研制成功密封滲碳爐以后,用露點儀實現了密封滲碳爐的碳勢控制。60年代末期研制成功紅外線二氧化碳分析儀。為了提高碳勢控制精度,在70年代推廣了紅外儀,主要用于井式爐的滴注式滲碳。目前用滴甲醇和煤油方式的可控滲碳已達到相當普及的程度。尤其是在70年代末、80年代初大量引進滴注式密封滲碳爐和多種微處理機可編程序控制器碳勢控制儀問世以后,在密封多用爐上也廣泛應用起來了。
由于往爐中滴入甲醇和煤油,爐氣中的一氧化碳成分不穩定,甲烷含量也達到1%~2%程度,只用二氧化碳紅外儀的單因素控制是很達到±0.05%的控制精度。為此,便研究開發出了二氧化碳、一氧化碳和甲烷的多因素碳勢控制的儀器和方法。
因為制備吸熱式氣的原料——天然氣和液化石油氣供應緊張,而大量使用甲醇,生產成本高,迫使工業生產尋找別的出路。碳分子篩變壓吸附制氮(PSA法)技術的出現為解決這個難題創造了條件。80年代初期,研制成功國產碳分子篩制的同。隨后用氮基氣氛、甲醇和乙酸乙酯(或煤油)的合成氛滲碳法便應運而生。與此同時,引進了氣氛微量氧(氧勢)測量、控制技術和儀器。目前應用氮基合成氣氛和氧探頭的爐氣控制技術的滲碳、用微處理機控制碳勢和滲層深度的方法已在生產中得到廣泛應用。個別工廠還引進了Supercarb直生式滲碳法的設備和工藝。目前在汽車、摩托車、工程機械、軸承、齒輪、緊固件行業的可控滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲技術已達相當普及程度。
上世紀80年代以來,本土設備制造企業已能成系列生產密封多用爐、推桿連續爐滲碳、淬火、清洗、回火生產線和網帶爐生產線。應運而生的尚有與之相配套的碳勢和工藝過程自動控制系統的商品生產供應。1990年代以來,國際知名設備制造企業相繼在國內建立合資,獨資生產廠,為熱處理企業提供了可靠性高,價格可以接受的先進設備。為此,也刺激,提高了本土設備制造廠的制造水平,為近十年大量涌現的民營,股份制專營熱處理加工企業和國營大廠的熱處理技術改造和設備更新創造了好的條件。TNX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
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