熱處理現階段發展方向

熱處理現階段發展方向    

熱處理目標   

（1）以優質、高效、節能、無污染、高可靠性為出發點，掌握成形與改性加工的在線質量控制技術；在批量生產條件下盡可能推廣使用各種在線質量控制技術；在汽車、拖拉機、工程機械、緊固件、量刃具等行業初步實現成形與改性加工的在線質量控制生產。   

（2）圍繞宇航、航空、核電等重大產品研制與生產的需要，掌握高精度、高靈敏度、快速反應的缺陷和質量的無損檢測方法，開發成功鐵磁材料在線渦流檢測系統并用于鋼絲、管棒材的連續檢測；掌握熱處理淬硬層深度和硬度的在線無損檢測系統。   

（3）在完善生產管理、充分各累質量管理數據的基礎上，掌握統計過程質量控制（SPC）技術，并首先在汽車、拖拉機、標準件等有批量生產的行業推廣應用。   

（4）以成形與改性質量控制技術應用的傳感器的質量、品種、可靠性和使用壽命為出發點，研究開發出真空和還原性氣體介質中耐用的高溫熱電偶和熱電偶保護材料、1100℃以上高溫測量用的輻射高溫計熱敏、光敏元件、在1000～1100℃和760℃以下使用的長壽命氧探頭（ZO濃差電池）、超高頻高靈敏度超聲波探頭、淬火介質冷卻能力測定的高性能探頭、熱處理裂紋在線監控的電磁渦流傳感器等。   

熱處理主要研究內容   

（1）鍛熱淬火生產線溫度的在線智能控制技術。解決快速均勻加熱方法和不用均熱爐保持工件鍛后淬火前溫度的均勻性問題。在鍛壓成形過程中推廣使用高效、無污染、少氧化的感應加熱方法，通過對感應電源功率和加熱時間的智能控制，使工件鍛造加熱溫度和鍛后淬火溫度嚴格保持在規定范圍內。   

（2）鍛壓模具和沖壓模具磨損量的在線檢測技術。研究采用光學多向投影技術在線測量鍛壓模具和沖壓模具的磨損具，達到及時報警、提醒操作者更換新模具，以保證鍛件和沖壓件的質量和尺寸精度。   

（3）直生式氣氛滲碳的碳勢在線精確控制技術。在煤油加空氣滴注式滲碳基礎上，研究開發出一套可精確控制爐內氣氛的系統，實現在多用爐中的爐氣碳勢在線監控。   

（4）在合成氣氛中滲碳時的滲層和滲層碳濃度分布在自適應控制技術。研究利用計算機在線控制強滲期和擴散期的碳勢，自動施行強滲到擴散的轉換，自動控制表面至含碳量0.4%處的深度，并在滲層深度40%處的含碳量只比表面含碳量低0.1%，實現所謂的碳濃度分布輪廓三點控制。   

（5）鐵磁性管、棒、絲型材料和零部件缺陷快速檢測方法及設備。可對我縫鋼管、焊管、細棒、彈簧絲等鐵磁性管、棒、絲型材和零部件缺陷進行快速準確檢測，檢測速度0.5～4m/s，旋轉探頭轉速3000～6000rpm，檢測深度≥30μm，檢測精度為最小缺陷深度30μm，檢測頻率在1kHz～3MHz范圍內可調。可檢測Φ5～25mm管棒絲材。   

（6）鋼件熱處理后的硬度在線無損檢測方法和設備。開發對常用碳鋼（如45鋼）和合金鋼（如40Cr鋼）零件可準確測定硬度的無損檢測方法，研制相應的儀器和記錄分選機構，用于柴油機連桿、軸承套圈、滾柱等零件的在線連續檢測。 

（7）表面淬硬層深度無損檢測方法及設備。通過對超聲背散身材技術的研究，研制移動式可無損測定軋輥及軸類件熱處理淬硬層的裝置，適用于批量生產100%的快速檢測，淬硬層測定范圍2～20mm，測量時間≤2s，測量精度±0.2mm。   

（8）智能型高分辯率在線自動無損檢測系統。研制開發智能型高分辯率X射線在線自動檢測系統，用以連續檢測國產壓力容器焊縫。包括研制高分辯率實時圖像采信系統，設計和完成預處理及特征提取光學系統，研究常見缺陷特征，設計學習矩陣和聯想存貯器，對關鍵零件進行智能檢測并評價缺陷影響。主要技術參數：靈敏度1.5%；分辨率Φ0.1mm（鋼絲）；清晰度為水平≥500線、垂直≥450線；誤判漏判率0%；工作節拍2min/件。   

（9）激光表面合金化時表面裂紋的在線檢測方法和儀器。研究開發靈敏可靠的表面裂紋檢測方法和儀器設備，實現激光表面合金化的在線質量監控過程。   

（10）國家重點工程和重大裝備發展所需的檢測設備的開發研制。包括高速路軌探傷車、核電站反應堆壓力容器在役自動超聲檢測系統、核電站蒸發器管道在役渦流自動檢測系統、厚壁容器焊接過程實時檢測缺陷圖像處理與顯示系統、地中心孔電站轉子相控陣超聲檢測斷面顯示技術和設備。   

（11）統計過程控制（SPC）技術。重點包括滲碳淬火SPC質量控制技術、熱處理變形SPC質量控制技術、精密成形SPC質量控制技術。依據數據庫按照質量要求優選出各種工藝因素和生產條件并采用計算機模擬和控制，實現在線的SPC控制。   

（12）精密傳感技術。恒盛爐業研究開發的主要內容包括：提高氧探頭測量精度和延長使用壽命；真空、高碳勢氣氛中高溫檢測溫度傳感器；超高頻高靈敏度超志波探頭；滲氮時的氮勢傳感器；淬火介質冷卻烈度適時檢測傳感器；提高氧探頭對碳黑的抵抗能力和在760℃以下工作的可能性。

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