热处理现阶段发展方向

热处理现阶段发展方向    

热处理目标   

（1）以优质、高效、节能、无污染、高可靠性为出发点，掌握成形与改性加工的在线质量控制技术；在批量生产条件下尽可能推广使用各种在线质量控制技术；在汽车、拖拉机、工程机械、紧固件、量刃具等行业初步实现成形与改性加工的在线质量控制生产。   

（2）围绕宇航、航空、核电等重大产品研制与生产的需要，掌握高精度、高灵敏度、快速反应的缺陷和质量的无损检测方法，开发成功铁磁材料在线涡流检测系统并用于钢丝、管棒材的连续检测；掌握热处理淬硬层深度和硬度的在线无损检测系统。   

（3）在完善生产管理、充分各累质量管理数据的基础上，掌握统计过程质量控制（SPC）技术，并首先在汽车、拖拉机、标准件等有批量生产的行业推广应用。   

（4）以成形与改性质量控制技术应用的传感器的质量、品种、可靠性和使用寿命为出发点，研究开发出真空和还原性气体介质中耐用的高温热电偶和热电偶保护材料、1100℃以上高温测量用的辐射高温计热敏、光敏元件、在1000～1100℃和760℃以下使用的长寿命氧探头（ZO浓差电池）、超高频高灵敏度超声波探头、淬火介质冷却能力测定的高性能探头、热处理裂纹在线监控的电磁涡流传感器等。   

热处理主要研究内容   

（1）锻热淬火生产线温度的在线智能控制技术。解决快速均匀加热方法和不用均热炉保持工件锻后淬火前温度的均匀性问题。在锻压成形过程中推广使用高效、无污染、少氧化的感应加热方法，通过对感应电源功率和加热时间的智能控制，使工件锻造加热温度和锻后淬火温度严格保持在规定范围内。   

（2）锻压模具和冲压模具磨损量的在线检测技术。研究采用光学多向投影技术在线测量锻压模具和冲压模具的磨损具，达到及时报警、提醒操作者更换新模具，以保证锻件和冲压件的质量和尺寸精度。   

（3）直生式气氛渗碳的碳势在线精确控制技术。在煤油加空气滴注式渗碳基础上，研究开发出一套可精确控制炉内气氛的系统，实现在多用炉中的炉气碳势在线监控。   

（4）在合成气氛中渗碳时的渗层和渗层碳浓度分布在自适应控制技术。研究利用计算机在线控制强渗期和扩散期的碳势，自动施行强渗到扩散的转换，自动控制表面至含碳量0.4%处的深度，并在渗层深度40%处的含碳量只比表面含碳量低0.1%，实现所谓的碳浓度分布轮廓三点控制。   

（5）铁磁性管、棒、丝型材料和零部件缺陷快速检测方法及设备。可对我缝钢管、焊管、细棒、弹簧丝等铁磁性管、棒、丝型材和零部件缺陷进行快速准确检测，检测速度0.5～4m/s，旋转探头转速3000～6000rpm，检测深度≥30μm，检测精度为最小缺陷深度30μm，检测频率在1kHz～3MHz范围内可调。可检测Φ5～25mm管棒丝材。   

（6）钢件热处理后的硬度在线无损检测方法和设备。开发对常用碳钢（如45钢）和合金钢（如40Cr钢）零件可准确测定硬度的无损检测方法，研制相应的仪器和记录分选机构，用于柴油机连杆、轴承套圈、滚柱等零件的在线连续检测。 

（7）表面淬硬层深度无损检测方法及设备。通过对超声背散身材技术的研究，研制移动式可无损测定轧辊及轴类件热处理淬硬层的装置，适用于批量生产100%的快速检测，淬硬层测定范围2～20mm，测量时间≤2s，测量精度±0.2mm。   

（8）智能型高分辩率在线自动无损检测系统。研制开发智能型高分辩率X射线在线自动检测系统，用以连续检测国产压力容器焊缝。包括研制高分辩率实时图像采信系统，设计和完成预处理及特征提取光学系统，研究常见缺陷特征，设计学习矩阵和联想存贮器，对关键零件进行智能检测并评价缺陷影响。主要技术参数：灵敏度1.5%；分辨率Φ0.1mm（钢丝）；清晰度为水平≥500线、垂直≥450线；误判漏判率0%；工作节拍2min/件。   

（9）激光表面合金化时表面裂纹的在线检测方法和仪器。研究开发灵敏可靠的表面裂纹检测方法和仪器设备，实现激光表面合金化的在线质量监控过程。   

（10）国家重点工程和重大装备发展所需的检测设备的开发研制。包括高速路轨探伤车、核电站反应堆压力容器在役自动超声检测系统、核电站蒸发器管道在役涡流自动检测系统、厚壁容器焊接过程实时检测缺陷图像处理与显示系统、地中心孔电站转子相控阵超声检测断面显示技术和设备。   

（11）统计过程控制（SPC）技术。重点包括渗碳淬火SPC质量控制技术、热处理变形SPC质量控制技术、精密成形SPC质量控制技术。依据数据库按照质量要求优选出各种工艺因素和生产条件并采用计算机模拟和控制，实现在线的SPC控制。   

（12）精密传感技术。恒盛炉业研究开发的主要内容包括：提高氧探头测量精度和延长使用寿命；真空、高碳势气氛中高温检测温度传感器；超高频高灵敏度超志波探头；渗氮时的氮势传感器；淬火介质冷却烈度适时检测传感器；提高氧探头对碳黑的抵抗能力和在760℃以下工作的可能性。

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