(1) 清潔熱處理
熱處理生產形成的廢水伪窖、廢氣奢讨、廢鹽拄轻、粉塵急黎、噪聲及電磁輻射等均會對環(huán)境造成污染讳癌。解決熱處理的環(huán)境污染問題恃定,實行清潔熱處理(或稱綠色環(huán)保熱處理)是發(fā)達國家熱處理技術發(fā)展的方向之一拳笨。為減少SO2、CO股航、CO2慈宾、粉塵及煤渣的排放,已基本杜絕使用煤作燃料翠节,重油的使用量也越來越少酗宋,改用輕油的居多,天然氣仍然是最理想的燃料。燃燒爐的廢熱利用已達到很高的程度蜕猫,燃燒器結構的優(yōu)化和空-燃比的嚴格控制保證了合理燃燒的前提下寂曹,使NOX和CO降低到最低限度;使用氣體滲碳回右、碳氮共滲及真空熱處理技術替代鹽浴處理以減少廢鹽及含CN-有毒物對水源的污染隆圆;采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油,采用生物可降解植物油代替部分礦物油以減少油污染翔烁。
(2) 精密熱處理
精密熱處理有兩方面的含義:一方面是根據(jù)零件的使用要求渺氧、材料、結構尺寸租漂,利用物理冶金知識及先進的計算機模擬和檢測技術阶女,優(yōu)化工藝參數(shù),達到所需的性能或最大限度地發(fā)揮材料的潛力哩治;另一方面是充分保證優(yōu)化工藝的穩(wěn)定性,實現(xiàn)產品質量分散度很谐挠恪(或為零)及熱處理畸變?yōu)榱恪?
(3) 節(jié)能熱處理
科學的生產和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素扫矾,建立專業(yè)熱處理廠以保證滿負荷生產、充分發(fā)揮設備能力是科學管理的選擇序机。在熱處理能源結構方面勘浇,優(yōu)先選擇一次能源;充分利用廢熱寥只、余熱劈咕;采用耗能低、周期短的工藝代替周期長冻找、耗能大的工藝等柏困。
(4) 少無氧化熱處理
由采用保護氣氛加熱替代氧化氣氛加熱到精確控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱帜蘑,熱處理后零件的性能得到提高清玉,熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少珍垦,熱處理后的精加工留量減少惜施,提高了材料的利用率和機加工效率。真空加熱氣淬图呢、真空或低壓滲碳条篷、滲氮、氮碳共滲及滲硼等可明顯改善質量蛤织、減少畸變赴叹、提高壽命。
軸承零件的熱處理質量控制在整個機械行業(yè)是最為嚴格的。軸承熱處理在過去的20來年里取得了很大的進步稚瘾,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:熱處理基礎理論的研究牡昆;熱處理工藝及應用技術的研究;新型熱處理裝備及相關技術的開發(fā)摊欠。
1 高碳鉻軸承鋼的退火
高碳鉻軸承鋼的球化退火是為了獲得鐵素體基體上均勻分布著細丢烘、小、勻些椒、圓的碳化物顆粒的組織播瞳,為以后的冷加工及最終的淬回火作組織準備。傳統(tǒng)的球化退火工藝是在略高于Ac1的溫度(如GCr15為780~810℃)保溫后隨爐緩慢冷卻(25℃/h)至650℃以下出爐空冷免糕。該工藝熱處理時間長(20h以上)[1]赢乓,且退火后碳化物的顆粒不均勻,影響以后的冷加工及最終的淬回火組織和性能堵沈。之后子钱,根據(jù)過冷奧氏體的轉變特點,開發(fā)等溫球化退火工藝:在加熱后快冷至Ar1以下某一溫度范圍內(690~720℃)進行等溫便晶,在等溫過程中完成奧氏體向鐵素體和碳化物的轉變码果,轉變完成后可直接出爐空冷。該工藝的優(yōu)點是節(jié)省熱處理時間(整個工藝約12~18h), 處理后的組織中碳化物細小均勻润跟。另一種節(jié)省時間的工藝是重復球化退火:第一次加熱到810℃后冷卻至650℃佛殉,再加熱到790℃后冷卻到650℃出爐空冷。該工藝雖可節(jié)省一定的時間鸡魁,但工藝操作較繁姿叠。
2 高碳鉻軸承鋼的馬氏體淬回火
2.1常規(guī)馬氏體淬回火的組織與性能
近20年來,常規(guī)的高碳鉻軸承鋼的馬氏體淬回火工藝的發(fā)展主要分兩個方面:一方面是開展淬回火工藝參數(shù)對組織和性能的影響紫声,如淬回火過程中的組織轉變憋址、殘余奧氏體的分解、淬回火后的韌性與疲勞性能等[2~10]靠婴;另一方面是淬回火的工藝性能代郊,如淬火條件對尺寸和變形的影響、尺寸穩(wěn)定性等[11~13]杀餐。常規(guī)馬氏體淬火后的組織為馬氏體干发、殘余奧氏體和未溶(殘留)碳化物組成。其中史翘,馬氏體的組織形態(tài)又可分為兩類:在金相顯微鏡下(放大倍數(shù)一般低于1000倍)枉长,馬氏體可分為板條狀馬氏體和片狀馬氏體兩類典型組織,一般淬火后為板條和片狀馬氏體的混合組織琼讽,或稱介于二者之間的中間形態(tài)—棗核狀馬氏體(軸承行業(yè)上所謂的隱晶馬氏體必峰、結晶馬氏體)洪唐;在高倍電鏡下,其亞結構可分為位錯纏結和孿晶吼蚁。其具體的組織 |