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热处理工艺设计理论及应用研讨会圆满落幕
时间:2018-04-25    来源:未知    分享:

2018年4月14-15日,由全国热处理学会举办的“热处理工艺设计理论及应用研讨会”在江苏省常州市圆满落幕。会议特邀了4位热处理行业专家就“钢的强韧性与热处理工艺设计”、“冷却曲线在热处理工艺设计中的应用”、“表面硬化层与工艺设计”和“热处理工艺设计标准化”进行讲座及研讨。本次研讨会有来自企业和高校的110余名代表参加。

14日上午,全国热处理学会副理事长徐跃明研究员对研讨会的内容从国家战略、技术角度、企业需求等三个方面进行了简短的介绍,强调了热处理工艺设计在热处理生产过程中的重要性。

随后,来自江苏大学的罗新民教授作了“钢的强韧性与热处理工艺设计”的报告。罗新民教授首先介绍了钢材热处理质量和技术创新在制造业中的重要地位,强调了热处理工艺设计在零件制造过程中的作用,并指出了行业当前面临的主要问题。然后详细讲授了金属材料的基本强化机理及其应用,包括固溶强化、析出强化、位错强化、细晶强化、形变强化等。分别以碳钢和合金钢为例,介绍了热处理工艺设计对钢的组织与强度硬度、塑性韧性、疲劳性能、耐磨性能等的影响;接着着重讲述了组织细化工艺的重要性以及其对零件强韧性的贡献。最后归纳了3点:在宏观上,钢的强度体现为零件抵抗弹/塑性变形的能力,钢的韧性体现为零件承受断裂能量的能力,故强韧性是零件选材和热处理正确与否的综合体现;金属材料的基本强化原理在改善钢制零件的强韧性方面各有短长,材料在实际工程中应用时主要借助零件成形过程及热处理工艺形成其强韧性,故要重视金属基本强化原理在零件热处理工艺中的作用;在钢的各种强韧化热处理方法中,细化晶粒/组织是目前唯一既可提高零件强度,又可改善其韧性及其他性能的重要方法。

14日下午,上海交通大学陈乃录研究员为代表们介绍了冷却曲线在热处理工艺设计中的应用。陈乃录老师首先介绍了制定淬火冷却工艺的方法、淬透性方法制定淬火冷却工艺的过程及示例;然后详细介绍了淬透性曲线的获取与应用;接着在介绍淬透性的基础上引入了质量效应、淬冷烈度和淬火反应曲线几个概念,介绍了一种通过结合淬火反应曲线与淬透性曲线来预测淬火后硬度的方法。之后介绍了TTT/CCT曲线基本概念及其应用,并介绍了几种获取冷却过程温度变化曲线的方法,结合这几种方法获得的冷却进程和结合TTT/CCT曲线,将有助于冷却工艺的制定。最后陈老师总结了4点:由于淬火冷却过程的复杂性和受多因素交互影响,淬火冷却工艺设计一直没有形成一个完整的理论体系;在数值模拟精度有待提高和其普及程度不高的情况下,应用淬透性原理设计淬火冷却工艺仍不失是一个好的方法;虽然采用淬透性原理设计工艺误差很大,但是如果结合实验修正和不断积累,将有益于企业形成自己的核心技术;制定淬火冷却工艺,除考虑淬透性因素外,还应考虑冷却过程热应力与组织应力在冷却过程的瞬态变化。这对于控制畸变和避免产生淬火裂纹十分重要。

15日上午,郑州机械研究所前总工程师陈国民教授主讲了“表面硬化层与工艺设计”。陈教授以齿轮为例,讲述了齿轮工业在汽车、风电、高铁、工程机械等产业所起的重要作用,如何提高齿轮的极限应力是全世界追求的最高目标。他的报告从“齿轮疲劳强度设计与材料热处理”、“表面强化齿轮的材料热处理物理冶金因素(齿轮钢材的冶金质量、齿轮表层组织与强度和韧性、齿轮心部硬度和韧性)”以及“齿轮的表面状态与疲劳强度”,最后总结为研究齿轮表面硬化技术,应根据齿轮的服役条件和工况,针对齿轮的结构和受力特点来研究硬化层、心部基体和过渡区的物理冶金因素及其特性,以此为基础进行材料的选用、组织性能和热处理工艺的设计。

15日下午,北京机电研究所副所长、全国热处理学会副理事长徐跃明研究员围绕热处理工艺标准进行了研讨。从“热处理标准体系”、“热处理工艺标准”、“热处理质量检测标准”、“热处理质量控制体系认证”以及“热处理节能、绿色、安全卫生”五个方面全面讲述了热处理标准的重要性,徐所长提出,热处理作为先进制造业的基础工艺和核心共性技术,是热处理标准提升计划的重要方面之一,作为面向重要领域高端装备关键构件热处理技术及标准必须系统完善,全面提升;实施《中国制造2025》离不开标准化的支撑和引领作用,热处理专业技术人员将肩负着如何在核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础方面发挥热处理的关键核心作用的重要使命。

本此研讨会上,北京科技大学的胡本芙教授的“热处理工程中若干技术工艺的新认识”、应达工业(上海)有限公司李勇志先生的“某扶梯变速齿轮感应回火工艺研究”、郑州科创电子有限公司翁全璞工程师的“智能化数字感应加热系统”、江南工业集团有限公司姚春臣高工的“30CrMnSiA钢筒形件超高强度热处理工艺试验及应用”,从不同的角度介绍了自己独特的热处理工艺设计方法及应用,并同参会人员进行了积极的研讨交流,现场气氛十分活跃。

本次研讨会虽然只有两天时间,但是研讨内容多,信息量大。企业技术人员反映四位专家的讲座理论与实践的联系非常紧密,以往技术人员对遇到的现场问题经常无所适从,没有从理论和原理的角度全面考虑问题,从而制定工艺的随意性很大,不能保证工艺的一致性,造成产品质量高低不一;与会在校教师反映,当今随着国家对高校师生工程认证要求的提高,高校普遍缺少实践与理论有机结合,尤其缺乏工程应用方面的知识,本次研讨会给他们提供了一个非常难得的学习机会,收获很大,使他们深刻认识到热处理工艺设计在生产加工过程中的重要性。