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熱處理工藝設計理論及應用研讨會圓滿落幕
時間:2018-04-25    來源:未知    分享:

2018年4月14-15日,由全國熱處理學會舉辦的“熱處理工藝設計理論及應用研讨會”在江蘇省常州市圓滿落幕。會議特邀了4位熱處理行業專家就“鋼的強韌性與熱處理工藝設計”、“冷卻曲線在熱處理工藝設計中的應用”、“表面硬化層與工藝設計”和“熱處理工藝設計标準化”進行講座及研讨。本次研讨會有來自企業和高校的110餘名代表參加。

14日上午,全國熱處理學會副理事長徐躍明研究員對研讨會的内容從國家戰略、技術角度、企業需求等三個方面進行了簡短的介紹,強調了熱處理工藝設計在熱處理生産過程中的重要性。

随後,來自江蘇大學的羅新民教授作了“鋼的強韌性與熱處理工藝設計”的報告。羅新民教授首先介紹了鋼材熱處理質量和技術創新在制造業中的重要地位,強調了熱處理工藝設計在零件制造過程中的作用,并指出了行業當前面臨的主要問題。然後詳細講授了金屬材料的基本強化機理及其應用,包括固溶強化、析出強化、位錯強化、細晶強化、形變強化等。分别以碳鋼和合金鋼為例,介紹了熱處理工藝設計對鋼的組織與強度硬度、塑性韌性、疲勞性能、耐磨性能等的影響;接着着重講述了組織細化工藝的重要性以及其對零件強韌性的貢獻。最後歸納了3點:在宏觀上,鋼的強度體現為零件抵抗彈/塑性變形的能力,鋼的韌性體現為零件承受斷裂能量的能力,故強韌性是零件選材和熱處理正确與否的綜合體現;金屬材料的基本強化原理在改善鋼制零件的強韌性方面各有短長,材料在實際工程中應用時主要借助零件成形過程及熱處理工藝形成其強韌性,故要重視金屬基本強化原理在零件熱處理工藝中的作用;在鋼的各種強韌化熱處理方法中,細化晶粒/組織是目前唯一既可提高零件強度,又可改善其韌性及其他性能的重要方法。

14日下午,上海交通大學陳乃錄研究員為代表們介紹了冷卻曲線在熱處理工藝設計中的應用。陳乃錄老師首先介紹了制定淬火冷卻工藝的方法、淬透性方法制定淬火冷卻工藝的過程及示例;然後詳細介紹了淬透性曲線的獲取與應用;接着在介紹淬透性的基礎上引入了質量效應、淬冷烈度和淬火反應曲線幾個概念,介紹了一種通過結合淬火反應曲線與淬透性曲線來預測淬火後硬度的方法。之後介紹了TTT/CCT曲線基本概念及其應用,并介紹了幾種獲取冷卻過程溫度變化曲線的方法,結合這幾種方法獲得的冷卻進程和結合TTT/CCT曲線,将有助于冷卻工藝的制定。最後陳老師總結了4點:由于淬火冷卻過程的複雜性和受多因素交互影響,淬火冷卻工藝設計一直沒有形成一個完整的理論體系;在數值模拟精度有待提高和其普及程度不高的情況下,應用淬透性原理設計淬火冷卻工藝仍不失是一個好的方法;雖然采用淬透性原理設計工藝誤差很大,但是如果結合實驗修正和不斷積累,将有益于企業形成自己的核心技術;制定淬火冷卻工藝,除考慮淬透性因素外,還應考慮冷卻過程熱應力與組織應力在冷卻過程的瞬态變化。這對于控制畸變和避免産生淬火裂紋十分重要。

15日上午,鄭州機械研究所前總工程師陳國民教授主講了“表面硬化層與工藝設計”。陳教授以齒輪為例,講述了齒輪工業在汽車、風電、高鐵、工程機械等産業所起的重要作用,如何提高齒輪的極限應力是全世界追求的最高目标。他的報告從“齒輪疲勞強度設計與材料熱處理”、“表面強化齒輪的材料熱處理物理冶金因素(齒輪鋼材的冶金質量、齒輪表層組織與強度和韌性、齒輪心部硬度和韌性)”以及“齒輪的表面狀态與疲勞強度”,最後總結為研究齒輪表面硬化技術,應根據齒輪的服役條件和工況,針對齒輪的結構和受力特點來研究硬化層、心部基體和過渡區的物理冶金因素及其特性,以此為基礎進行材料的選用、組織性能和熱處理工藝的設計。

15日下午,北京機電研究所副所長、全國熱處理學會副理事長徐躍明研究員圍繞熱處理工藝标準進行了研讨。從“熱處理标準體系”、“熱處理工藝标準”、“熱處理質量檢測标準”、“熱處理質量控制體系認證”以及“熱處理節能、綠色、安全衛生”五個方面全面講述了熱處理标準的重要性,徐所長提出,熱處理作為先進制造業的基礎工藝和核心共性技術,是熱處理标準提升計劃的重要方面之一,作為面向重要領域高端裝備關鍵構件熱處理技術及标準必須系統完善,全面提升;實施《中國制造2025》離不開标準化的支撐和引領作用,熱處理專業技術人員将肩負着如何在核心基礎零部件、先進基礎工藝、關鍵基礎材料和産業技術基礎方面發揮熱處理的關鍵核心作用的重要使命。

本此研讨會上,北京科技大學的胡本芙教授的“熱處理工程中若幹技術工藝的新認識”、應達工業(上海)有限公司李勇志先生的“某扶梯變速齒輪感應回火工藝研究”、鄭州科創電子有限公司翁全璞工程師的“智能化數字感應加熱系統”、江南工業集團有限公司姚春臣高工的“30CrMnSiA鋼筒形件超高強度熱處理工藝試驗及應用”,從不同的角度介紹了自己獨特的熱處理工藝設計方法及應用,并同參會人員進行了積極的研讨交流,現場氣氛十分活躍。

本次研讨會雖然隻有兩天時間,但是研讨内容多,信息量大。企業技術人員反映四位專家的講座理論與實踐的聯系非常緊密,以往技術人員對遇到的現場問題經常無所适從,沒有從理論和原理的角度全面考慮問題,從而制定工藝的随意性很大,不能保證工藝的一緻性,造成産品質量高低不一;與會在校教師反映,當今随着國家對高校師生工程認證要求的提高,高校普遍缺少實踐與理論有機結合,尤其缺乏工程應用方面的知識,本次研讨會給他們提供了一個非常難得的學習機會,收獲很大,使他們深刻認識到熱處理工藝設計在生産加工過程中的重要性。