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热处理设备 |
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热处理技术发展和热处理行业市场的分析 |
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| http://cn.newmaker.com
6/2/2009 3:04:00 PM
佳工机电网
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1．概述
在整个国民经济中凡涉及机械制造的任何领域中，热处理是一项广泛应用的一项重要的基础工艺之一。它是金属材料在严格控制的加热和冷却条件下进行处理，通过改变材料内部的显微组织来达到人们所要求的使用性能或服役寿命。具体的要求往往在下述方面：⑴软化材料，改善成型性能，提高机加工效率和生产效率；⑵提高材料的强度和韧度，增加零部件的寿命；⑶在保证材料心部性能的同时提高工件的表面强度、硬度、耐磨性、疲劳性和耐蚀性等；⑷研制新型材料和针对已出现的特种材料通过热处理方法获得特殊的物理、化学性能以满足医疗、宇航、生物、光学、电子等领域中高要求的应用；⑸改进传统材料的生产和处理，细化材料的组织，大大提高强度和韧度，充分发挥材料潜能，满足愈来愈高的工业需要；⑹应用物理和化学沉积方法使材料表面的性能发生质的飞跃，满足高速高精度加工的需要和高耐磨、耐蚀环境下的使用要求；⑺应用纳米技术、复合材料技术制造出特种性能的材料。
金属制品和工件经热处理使其达到所要求的组织、性能和服役寿命，应按精确生产方式来完成，即使其在精确可靠运行的清洁设备中，按科学先进的工艺方法，在严格的管理下去完成处理全过程，获得分散度为零的高质量水平。严格的管理包括工艺执行管理、设备管理、质量管理、能源管理、环保管理和人力资源管理等。这些管理项目在质量保证体系和环保体系的认证中规定十分明确。对一个投资企业，应十分重视ISO9000，QS9000和ISO14000等的认证。达到这些认证，才能找到和确定企业和汽车、宇航航空、机械、化工、冶金、纺织、工模具等方面领域的固定客户，并争取维持长期合作关系。
跨入21世纪，人类对环境保护的要求越来越高，我国已把环保作为一项基本国策，并开始推进清洁生产，要求施行绿色热处理，生产清洁产品。施行绿色热处理，最根本的是为了人类的可持续发展。世界环境和发展委员会在《我们共同的未来》报告中阐明“可持续发展”为“既满足当代人的需要，又不致损害子孙后代满足其需要的能力的发展”。易于理解的是要我们做到自然资源的合理开发利用，同时做好自然资源的保护和环境的保护。对一个企业而言，要处理好发展与效益、发展与创新的关系，也要处理好发展与资源、发展与环境的关系。优秀的企业家，要处理好这些关系，也一定要善于处理好这些关系。在处理中求得生存，求得效益，求得发展。
2 . 国內外热处理先进技术与装备
2.1．国外热处理先进技术与装备的水平
热处理技术作为机械制造业中十分重要的基础工艺技术之一，在整个工业领域中，应用十分广泛。在充分发挥材料潜能，节约能源，进行清洁生产和人类社会可持续发展上，热处理技术的拓展是绝不能忽视的。世界上工业发达国家都投入很多资金来发展这门技术。自1996年以来，美国、日本的欧洲的许多发达国家都先后制定21世纪热处理技术发展规划和目标。美国热处理工业2020年远景把目前和将来国外热处理先进技术与装备水平的目标和主要标志阐述得十分明确。
2.1.1 国外先进热处理技术发展战略目标：国外热处理技术发展的战略目标是可持续发展，产品质量提高，节约能源，精确生产，提高生产效率，国内的发展必应以此作为着眼点。这五个方面之间实际上是互相关联和制约的。
可持续发展中首先涉及环境，热处理是与环境和能源密不可分。热处理加工过程中应用的生产物料和剩余物料很多可能都是致污染源。热处理工作者要合理选用避免形成有害剩余物料的技术，对不得已产生的有害物质须应用先进的无害化处理方法使有害剩余物料达到国家或国际上规定的安全排放标准，并研究开发再生和重复使用的方法。国外对之研究很多，当然投资相当大。
热处理的能源消耗在机械制造企业中约占20～30％。上世纪90年代中期有调查我国每年用于热处理的电能约86亿度（约占总发电量的1％），全国热处理营业额约50亿人民币。1996年美国热处理用电总量为51亿度，比我国低40.7％，而全国热处理营业额为150亿美元，按当时汇率合计为1245亿人民币，是我国的24.9倍。由此可见，我国热处理的能耗远远落后于发达国家。因而，我国热处理设备和现行热处理工艺的改进、完善和开发十分必要，节约能源的前景很大的。另外，我国机械工厂的热处理用电费用约占产品生产成本的40％，这当然严重影响产品成本的降低。注意，电是二次能源，发电效率一般为30～40%，热处理生产热效率如达80％，则用电的综合热效率只有24％～32％。对利用一次能源天然气的热处理炉，加上烟道热能利用，可使综合热效率达60％～65％。为此，在解决控制炉温技术前提下，应用天然气使耗能下降，降低成本和提高生产效率十分有利。日本在这方面应用较好。
热处理产品质量的提高和精确生产过程，要涉及热处理设备的质量、可靠性和控制技术的提高以及热处理产品的质量重现性和产品性能的提高。热处理设备的高指标要求的实现是热处理产品性能、变形等质量分散度趋于零的重要前提。国外热处理设备对热处理全过程进行工艺参数的全面控制，并正在向自动化，集成化，柔性化和智能化的方向发展。在我国对上世纪60年代就应用的可控气氛热处理，还仅在部分大型企业和少数专业厂使用。全国范围看，可控气氛炉和真空炉总共尚不到热处理设备的5％，一些劳动强度大、污染严重和能耗大的设备仍占不少数量。许多热处理企业还主要靠手工操作，尚未进行碳势的控制或只是初步的控制，淬火介质也只是采用水和油(主要是机械油)两种。在这种条件下，要提高产品质量和进行精确生产仅只是空话，这要求企业领导层予以充分考虑。
以上项目的实现和保证，自然就能实现生产成本的降低和劳动生产率的提高。
国外工业发达国家正是这样去规划和努力的，我国也应该向这些目标奋进。美国热处理工业2020年的远景可以归纳描述如下：运用最新的CAD（计算机辅助设计）程序和热处理数据库，计算机模拟的仿真技术和精确控制技术实现对热处理进行高度柔性化和智能化的全面控制及系统管理。热处理工业的目标为：具有一流的热处理质量，质量分散率为零；工艺周期缩短50％；热处理工件畸变为零；热处理能源利用率提高到80％；热处理对环境影响减少到零；热处理成本降低75％；取得高的生产率和利润回报率；工作环境清洁，舒适和安全。其它还涉及：热处理工人受到良好训练，掌握先进技术和操作技能。政府为企业进一步减轻负担，刺激热处理企业发展和技术进步，并鼓励投资和银行贷款。产、官、学、研和会（学会、协会）合作加快推进先进的热处理技术。
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