|
热处理学会 |
学术论文、技术报告 |
以马世宁教授为团长、邵周俊高工为副团长的中国机械工程学会热处理分会与表面工程分会代表团一行17人，于2006年9月25日抵达奥地利首都维也纳，参加了第15届国际热处理与表面工程大会暨第20届表面改性大会，会后对奥地利热比克（Rubig）公司和法国Nitruvid公司等进行了技术访问，圆满完成了出访任务。
１．参加国际会议
第15届国际热处理与表面工程大会由国际热处理与表面工程联合会主办、奥地利冶金与材料学会承办，会议在维也纳会议中心举行，同期举办了展览会和论文展出。来自国际的200多名代表参加了会议，会期共4天，其中3天学术交流，1天技术参观。学术交流安排半天大会报告，然后是专题交流，同时分4个或5个组，内容包括热处理设备与过程控制，材料的先进热处理，表面工程工艺与涂层表征，表面改性技术与应用，模型、模拟和研究方法。此外，还举办了等离子工艺技术和纳米涂层与应用专题研讨会。
大会于9月26日上午9：30开幕，会议由奥地利冶金与材料学会主任、本次会议主席Heimo Jaeger 博士主持，首先国际联合会主席 Y. Mishima教授大会致辞, 同时就座主席台并讲话的还有表面改性大会主席T S Sudarshan, 奥地利联邦经济部部长Ch.leitl, 本次会议学术委员会主任R Schneider。随后国际联合会颁奖，其中授予联合会秘书长 WOOD 先生特别荣誉奖，以表彰和感谢WOOD 先生多年来对国际热处理与表面工程联合会的贡献。
26日上午召开全体会议，特邀报告人和报告主题分别为：德国不来梅材料研究所所长 H.K. Zoch博士的“更好地提高耐磨性能的表面工程”；美国 G E. Totten博士的“美国的热处理与炉子技术”；日本Y Mishima教授的“等离子技术的最新发展”；罗马尼亚 Z. Kolozsvary教授“21世纪初期的热处理与表面工程”。这些报告内容丰富，数据详实，反映了热处理与表面工程领域的最新发展。
26日下午至28日上午，大会有4个或5个专题交流，会议交流106篇，展出论文73篇；其中我国宣读论文两篇，分别来自上海交通大学和装甲兵工程学院，展出论文14篇。28日下午和29日，会议安排参观技术参观，参观内容有热处理设备厂（爱协林公司、热比克公司和爱伯纳公司）、汽车发动机和齿轮公司、工业气体公司和钢铁生产厂等。
会议同时举行了小型展览会，参加展出的有：Aichelin GmbH, Ipsen, ALD Vacuum technologies GmbH & Co.KG, Rubig GmbH & Co.,KG, Anlanentechnik, LOI Thermoprocess GmbH, Ebner Industrieofenbau, Linn High Therm GmbH, Boeher Edelstal GmbH, Bodycote Warmebehandlung GmbH, HEESS GmbH & Co KG, IVF, Air products, Linde Gas GmbH, Messer Austria GmbH, H.E.F Durferrit GmbH, IVA,BMI, Schmetz GmbH,Seco/warwick Ltd,等公司。
会议出版了电子版论文集，会后印刷论文集。在15届国际热处理大会前，国际联合会还召开了执委会和成员国理事会，同期召开了国际联合会会刊工作会议，该会刊为英文版，今年在英国注册，由国际联合会、英国材料学会、中国机械工程学会热处理分会和上海交通大学发起，会刊编辑部设在我国上海交通大学材料学院。
2．参观访问rubig公司
代表团应邀参观了位于奥地利威尔士的rubig公司，该公司负责中国市场的国际部销售经理Peter Buchegger 先生出面接待，他首先介绍了该公司的历史，重点介绍了公司的核心技术和主导产品，随后参观了热处理设备厂和热处理车间。rubig公司是一家族式企业，成立于1946年，今年适逢60周年庆典，现公司主要业务涉及三大方面：热处理设备制造、热处理加工和锻造。主要生产等离子渗氮、氧化和等离子辅助CVD设备，以及金属零件清洗设备和真空炉，其产品用户不仅仅局限于热处理和金属涂层领域，而是从机械制造业逐渐发展到汽车和航天工业。
等离子脉冲技术具有处理温度较低，畸变小，离子溅射自清理，低气耗，重复性强，无操作间隙便于完全自动化，无排放，处理时间短等优点。微脉冲等离子工艺技术包括离子渗氮(PLASNIT)、离子渗氮加氧化(PLASOX)和等离子覆盖层(PLASTIT )。等离子设备主要由真空炉体、微脉冲绝缘放大器、气源、微脉冲发生器、工艺控制系统等组成，真空炉膛由料盘、炉罩和加热壁组成。真空炉膛的圆柱型外壁被多个加热区环绕，为了控制炉壁温度，每个加热区炉壁外安装了热电偶，加热元件是埋在真空封装的陶瓷盘上的特殊线圈，这样热量被有效地传递给炉壁，使之快速加热。真空炉膛外壁和陶瓷加热盘之间有一定的距离，以通过外通风系统的空气实现适当的冷却。和炉罩一样，真空炉膛的底板由不锈钢制作，并安装了所有部件，如真空管路、压力和温度测量仪表以及用于对流加热和冷却马达的内部通风装置。固有电容性压力传输器用于测定压力，以保证工艺过程压力测定绝对精确，工艺温度通过接触式NiCr/Ni热电偶测量，通过绝缘放大器把温度信号从高压电中分离开，微脉冲缓冲放大器使热电偶安装不需要和带电零件之间绝缘。
微脉冲等离子发生器作为等离子设备的电源是建立在使用电源电子尖端零部件的基础上。该装置设计紧凑，工作效率高，模块化设计使其适用于150kW(电压为1000V最大值时,脉冲功率360kW)以下的不同设备，在单一脉冲里的最大电流为100A。因为矩形脉冲电压需要快速切换，所以即使特短的脉冲和间断也能调节。微脉冲发生器也是通过工艺控制系统来控制，但是另外配置一个遥控器，遥控器内设许多针对炉膛和计算机数据传输器的重要工艺参数如电压、电流、脉冲参数和压力。由于使用了可以有效避免工件表面打弧烧伤的专利技术，持续的短脉冲也可施加在电压零线和阳极之间，双向电压还可用于清洗效应和裂缝或小孔现象，还进一步可用于沉积Al2O3等非导体涂层。
另外，该公司还开发了双系统设备（Tandem System），即一套电源供应两台炉子，两台炉子分别在同一时间完成加热和离子渗过程，从而提高经济效益。
PLASOX工艺是利用微脉冲等离子技术进行氮碳共渗并氧化的工艺，使工件的耐腐蚀性、耐磨性和抗摩擦性能提高。
PLASTIT是一种利用微脉冲技术使工件和工具表面涂覆的新方法，硬涂层硬度可达4000HV，显著提高了切削刀具、模具等零件的耐磨性和使用寿命
该公司生产的真空清洗设备包括“HYDROVAC”和 “TURBOCLEAN”两大系列，使用水基清洗液，柔性好，无污染。主要步骤有预抽真空、压力清洗、超声波清洗（涡轮清洗）、撇取浮沫、漂洗、后处理、干燥、循环空气干燥等工序。TURBOCLEAN 主要用于需要四面清洗的部件，注射的空气在洗涤锅炉内产生气体动力、类空穴效应，对带盲孔、空穴、带电大表面工件清洗效果显著。
真空热处理炉也是公司的产品之一，主要销售在欧洲和自用。目前该公司在世界22个国家和地区设代理网点，并于上世纪90年代后期开始关注中国市场，参加相应的展览，今年来市场开拓投资力度加大，开始在媒体上做广告。
代表团一行还参观了Rubig公司热处理专业厂部分，据说是奥地利最大的专业厂，客户有100多家，占地面积有上万平方米，总经理Walter Hacker先生热情接待了代表团。车间设备种类齐全，大概有30多台设备，除了自产设备外，还有许多Ipsen、IVA等其他设备制造公司产品，外协产品种类繁多，有汽车和宇航零件。另外，公司的质量检测设备齐全，而且多是著名品牌。
3．参观法国NITRUVID公司
代表团参观了位于法国巴黎郊区Argenteuil的NITRUVID公司分部，成立于1985年，NITRUVID公司是法国一家著名的专业热处理公司，共有三个分公司，在离子渗氮方面，有独到之处，拥有多项专利技术，如NIVOX1~5, NIVOX LH, NIVOX S, NIVOX C，等等。该分部总经理Jean-Paul LEBRUN 博士接待了代表团，他介绍了公司情况和离子渗氮技术。 Jean-Paul LEBRUN 博士多年来主要从事渗碳、渗氮研究，现任国际热处理与表面工程联合会执委，在离子渗氮研究方面成果显著。车间的热处理设备以离子渗氮热处理设备、离子注入和渗碳设备为主，离子渗氮炉最大装炉量达7吨，最大直径2500mm，最高7700 mm，其中最高的一台罩式离子渗氮炉可处理7米长的细长杆件，在汽车、军工和航空领域均有应用。另有一台IPSEN公司制造的三室低压渗碳炉，分为一个低压渗碳室（同时还具备离子渗碳功能）、油淬和气淬两个冷却室，该设备通用性好、柔性好、可靠性好而且环保，典型应用有机床卡盘、小齿轮等，由NITRUVID、IPSEN等三家公司联合开发低压渗碳加气淬工艺，其优点是零件无内氧化、畸变小、耐疲劳性好，工艺周期短
Jean-Paul LEBRUN 博士还详细介绍了活性屏离子渗氮技术（ Active Screen Plasma Nitriding，简称ASPN ）”，即在真空室内放置一个钢制网状圆筒，并与直流高压电的负极相接，在直流电场的作用下，通过气体离子对圆筒的轰击溅射，产生了一些纳米数量级的活性粒子，利用这些高活性的纳米粒子簇可以对放置在圆筒内的钢件表面进行渗氮处理。这些活性粒子是中性的Fe4N粒子，被处理的工件既可以处于悬浮电位，也可以接地。活性屏离子渗氮可以获得和直流离子渗氮同样的处理效果，并解决了直流离子渗氮技术多年来一直存在的许多难以克服的问题。如如工件打弧、空心阴极效应和温度测量困难等。这项技术最近几年在欧洲开发并应用。
４．几点体会
通过参加国际会议和技术考察，有几点体会如下：
1）少无氧化、节能、柔性化和环保型技术发展占主导 。
2）高度重视企业的技术开发 无论是热处理设备厂还是专业化公司，欧洲公司都很重视研究开发专利技术，而且不论公司大小，都有自身的特色，热处理行业发展到今天，市场竞争归根结底是技术的竞争。
3）重视环境保护和车间安全卫生 制造现场和热处理车间的环境与卫生是公司的门面，这点国内外差距比较显著。
4）重视企业形象 参展企业的样本制作精美，并且内容丰富，机理明确，参数齐全，有的还赠送已发表论文，充分展现企业的技术能力，热处理专业化公司也是如此，这在国内还比较少见。
5）重视相互间的技术合作与应用
6）重视产品的质量检测
附件：《第15届国际热处理与表面工程大会论文集》目录
1.HTM
Cy2_Cryogenic Treatment of Hot Forging Dies.
H2_Heat Treatment and Microstructure of Carbon-Free Precipitation Hardened PM
Tool Steels Fe-Co-MoW
H3_Modification of Cast High Speed Tool Steel with Niobium Additions and its
Effect on the Heat Treatmen
HT1_Effect of Grain Diameter and Residual Austenite Phase on the Fracture
Behavior of Ni-Bearing Steels
HT2_Production and Heat Treatment of Cast Graphitic Steels with Additions of
Niobium.doc
HT3_Study of the Heat Treatment of Back up Rolls
HT4_Distortion Behaviour of Gear Parts due to Carburizing and Quenching with
Different Quenching Media
HT5_Thermal Treatment in Salt Melts - Modern, Economical, Environment-Friendly
HT6_Volume Change of Si-containing Al-alloys During Ageing
HT7_Optimisation of the Thermo-Mechanical Processing of Direct Air Cooled Steels
HT8_Study of the Austenite Percentage Formed During Intercritical Annealing
2. HTPM
C1_Advanced Gas Carburizing Technology
C3_New Roller Hearth Type Carburizing Furnace with Distinctive Carbon Potential
Control.
F1_Heat Treatment Process and Facility for Railway Wheels
F2_Vertical Bright Annealing Lines for Stainless CrNi and Cr Steels and Copper
Alloys
F3_Design Aspects and Metallurgical Results of a Modern Batch-Type Annealing
Furnace Plant for Wire Rod
F4_1_Steel Strip Hardening and Tempering Lines for Medium and High Carbon Steels
and Alloyed Grades
F4_2_Steel Strip Hardening and Tempering Lines for Medium and High Carbon Steels
and Alloyed Grades
F5_CFD Simulations of Atmospheres in Roller Hearth Furnaces Effect of High Speed
Injection by CARBOJET T
F6_The Rotary Hearth Furnace is Established on the Gas Carburising and Case
Hardening Side
M1_Online Monitoring and Control of Thermochemical Heat Treatment Processes by
Near Infrared Technology.doc
M2_Controlling the Internal Oxidation Process by Electrical Resistance
Measurements.doc
M3_Unique Software Bridges the Gap Between Cooling Curves and the Result of
Hardening.doc
Q1_Controlled Quenching of Steel Parts in Fluid Jet Fields.doc
Q3_Substitution of Quenching Oils with High Risk of Fire by Waterbased
Quenchants without Flames and Fum.doc
3.MOD
MN1_FEM Simulation of Carbon Diffusion and Phase Transformations in Dual Phase
and TRIP Steels .doc
MN2_The Prediction of die Wear in Hot Forging of Al 7075 Alloy by FEM and its
Comparing with the Practic.doc
MN4_Heat Treatment Simulation For A Precipitation Hardening Steel.doc
MN5_Heat Treatment of Hot Work Tool Steel.doc
MN6_Quench Factor Analysis to Quantify Steel Quench Severity and Its Successful
Use in Steel Hardness Pr.doc
MN7_Explanation of the Origin of Distortion and Residual Stress in Carburized
Ring Using Computer Simula.doc
MN8_Comprehension of Cooling Distortion Mechanisms by the Mean of FE
Simulation.doc
MN9_Reducing the Residual Stresses and Distortion by Controlled Quenching.doc
P1_Metallurgical Design and Development of NASA CrawlerTransporter Tread Belt
Shoe Castings.doc
P3_Improvement of the heat transfer coefficient precision for heat-treatment
simulation.doc
PN1_Measurement and Simulation of Free Surface Jet Impingement Cooling.doc
PN3_Numerical Simulation of Temperature Field during Heating Process in Vacuum
Heat Treatment Furnace.doc
PN4_Insights into CAB Furnace Atmospheres using Computational Fluid Dynamics.doc
4.SE
CN1_Investigation of the Nitrogen Transfer During the Low-Pressure
Carbonitriding Process (AvaC®-N).doc
CN2_Hydrocarb® - A New Carburizing Process to Reduce Internal Oxidation of
Metals.doc
CN4_Solution Nitriding (SolNit®) of Stainless Steels.doc
CVD2_Titanium Carbonitride – A New Approach to a Classic Coating Material .doc
Du1_Duplex Surface Engineering of Aluminium Alloys Electron Beam Surface
Alloying and Plasma Nitriding.doc
Du2_Combination of Thermal Surface Treatment by High Energy Beams with
Thermochemical Treatment and Hard.doc
Du3_Laser Interference Metallurgy – New Surface Properties through Advanced
Microstructure Design.doc
N1_Behaviour of Steels in Active Screen Plasma Nitriding.doc
N2_A Fundamental Contribution to a Study of the Active Screen Plasma Nitriding
Process.doc
N3_Plasmanitriding an Alternative for Costeffective High Performance Gears.doc
N4_Active Screen Plasma Nitriding of Surface Oxidised 722M24 steel.doc
N5_A Study of Carbon Redistribution During Plasma Nitriding of Steel.doc
N6_Controlled Liquid Ionic Nitrocarburizing as Alternative to Galvanic
Coatings.doc
PVD1_Benchmarking of Pulsed Laser Deposition Versus other PVD Techniques.doc
PVD2_Diamond Layers – Deposition Methods and Applications.doc
SP1_The Role of Liquid Phase Formation in Sintering MeCrBSi Alloys.doc
SP2_Characteristics of In-flight Particles in Supersonic Plasma Spraying.doc
SP3_Mechanical properties of electroless co-deposited Ni-P Talc composite
coatings .doc
SP4_Mechanisms of Knowledge Transformation in the Area of Advanced Technologies
of Surface Engineering.doc
SP5_Application of Vanadizing Process for Tools and Dies.doc
SP6_Electrodeposition of Refractory Metals and their Compounds from High
Temperature Molten Salts.doc
SP8_Surface Reinforcement by Carbide Dissolution..doc
SP9_Low Temperature Plasma Surface Alloying of Medical Grade Austenitic
Stainless Steel with C & N.doc
Ti1_Effect of Process Parameters on Nitride Layer Formation of Titanium
Alloy.doc
Ti2_Thermo-Chemical Heat Treatment of Titanium Alloys.doc
Ti3_Effect of thermochemical treatments on the surface of a gamma based TiAl.doc