第一節(jié) 國(guó)外熱處理設(shè)備 產(chǎn)業(yè)政策 實(shí)施

美國(guó)能源部工業(yè)技術(shù)局和金屬學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì)以及熱處理協(xié)會(huì)在上世紀(jì)末討論和提出了美國(guó)熱處理2020年設(shè)想和目標(biāo)，熱處理學(xué)會(huì)又于2004年公布了“2004年熱處理技術(shù)路線圖HTS修訂稿”，該路線圖提出了2020年美國(guó)熱處理生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，以及為實(shí)現(xiàn)路線圖目標(biāo)和完成眾多重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目而采取的措施。體現(xiàn)了美國(guó)對(duì)作為基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域中的重要組成部分──熱處理產(chǎn)業(yè)的高度重視。

美國(guó)熱處理技術(shù)發(fā)展路線圖系美國(guó)金屬學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì)的緊急需求委員會(huì)于1995年在全 行業(yè) 的企劃中進(jìn)行全面調(diào)查開始，至2004年公布，歷時(shí)約10年。該路線圖以美國(guó)“未來生產(chǎn)技術(shù)計(jì)劃”為 研究 背景，以“最優(yōu)異的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐”達(dá)到“節(jié)約能源和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的效果”為戰(zhàn)略目標(biāo)，為2020年美國(guó)熱處理生產(chǎn)技術(shù)定位，其細(xì)分目標(biāo)具體、層次高，研發(fā)項(xiàng)目基本涵蓋了熱處理和熱加工的未來，技術(shù)支持系統(tǒng)強(qiáng)大高效，技術(shù)自主創(chuàng)新性強(qiáng)，其對(duì)“未來生產(chǎn)技術(shù)計(jì)劃”的貢獻(xiàn)的確是可以預(yù)期的。

美國(guó)熱處理技術(shù)發(fā)展路線圖的行動(dòng)表明，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家一直將熱處理技術(shù)作為重要的核心技術(shù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力要素加以發(fā)展和保護(hù)，特別是熱處理技術(shù)領(lǐng)域中以表面強(qiáng)化技術(shù)和以數(shù)字化為特征的信息化、智能化技術(shù)近幾年來獲得重大進(jìn)展，因而這些國(guó)家的熱處理技術(shù)總是處于領(lǐng)先地位，熱處理產(chǎn)業(yè)在這些國(guó)家中的產(chǎn)業(yè)力量中均占有重要的一席。

第二節(jié) 國(guó)外重點(diǎn)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

一、美國(guó)

美國(guó)是世界上熱處理設(shè)備技術(shù)較高的國(guó)家之一，美國(guó)通用GM的DELPHISaginawSteeringSystems熱處理車間，是底特律GM公司的第5分廠的熱處理車間。主要產(chǎn)品是轎車的傳動(dòng)器和轉(zhuǎn)向器零部件，如半軸、十字軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、球頭銷等，年產(chǎn)250萬套。其生產(chǎn)設(shè)備有美國(guó)Holcroft工業(yè)爐公司的4排大型連續(xù)式氣體滲碳自動(dòng)線l0條，其中6條用天然氣加熱，4條用輻射管加熱。車間與冷加工車間連在一起，整個(gè)車間只有8人操作。

二、歐洲

英國(guó)Bodycote金屬技術(shù)集團(tuán)是世界性的專業(yè)金屬服務(wù)公司，分金屬熱處理、熱等靜壓、金屬涂層和材料測(cè)試服務(wù)中心4個(gè)部門。在英國(guó)Birimngham有分部和Aldrige分部從事熱處理服務(wù)工作。Birimnghaln分部是于1991年建立的較現(xiàn)代化的專業(yè)廠。有Ipsen公司1992年制造的全計(jì)算機(jī)控制的7臺(tái)多用爐連續(xù)生產(chǎn)線，每臺(tái)裝爐量為1000kg，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，日夜連續(xù)處理。該分部已獲得ISO9002和英國(guó)BS5750-2認(rèn)可，取得歐洲、日本和美國(guó)宇航工業(yè)、通訊、汽車、精密工程等部門的生產(chǎn)許可證。其員工31人，人均年產(chǎn)值達(dá)7．3萬英鎊(合100萬元人民幣／人年)。其滲碳件的收費(fèi)為0．5～0．8英鎊／kg(合7～11元人民幣／kg)。該分部還有德國(guó)Schwing公司的3臺(tái)流動(dòng)粒子爐，爐溫可達(dá)700～1100度，可進(jìn)行碳氮共滲和淬火處理，自動(dòng)化程度較高。

三、日本

日本東伸熱處理株式會(huì)社，位于大阪府八尾市的本社工場(chǎng)，成立于1943年，進(jìn)行氣氛爐滲碳、無氧化淬火、真空和高頻感應(yīng)熱處理。該工場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了柔性生產(chǎn)體制。生產(chǎn)線由6臺(tái)多用爐、5臺(tái)回火爐、1臺(tái)油槽、1臺(tái)水槽、1臺(tái)清洗槽、1臺(tái)脫脂槽、1套備料臺(tái)、1套料盤滾道、1個(gè)料盤旋轉(zhuǎn)臺(tái)、無人運(yùn)料小車和1套2列18位4層的主體框架構(gòu)成。該社工場(chǎng)于1997年7月通過ISO9002認(rèn)證。

第三節(jié) 國(guó)外熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用情況

1、保護(hù)氣氛、控制氣氛熱處理和化學(xué)熱處理

控制氣氛熱處理是熱處理生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)的主要標(biāo)志之一。

1）其設(shè)備和控制特點(diǎn)為：(1)目前，熱處理加熱設(shè)備大多采用電能，操作和維護(hù)方便，但從能源利用率上看，應(yīng)用一次熱源的燃料爐，采用先進(jìn)燃燒技術(shù)和充分利用余熱，綜合熱效率可達(dá)80％，日本這方面應(yīng)用較好。(2)減少爐子熱損失和爐襯蓄熱，充分利用余熱，保證爐子密封性。(3)采用預(yù)抽真空密封多用爐，可取消火簾，節(jié)約燃料，縮短爐內(nèi)排氣時(shí)間，碳勢(shì)恢復(fù)快，提高生產(chǎn)效率。(4)爐溫均勻和氣氛均勻性高，產(chǎn)品質(zhì)量好。(5)采用氧探頭和可編程控制器(PLC)碳控儀，可使碳勢(shì)控制精度在0.05％C范圍。氧探頭的炭黑污染和氣氛滲透會(huì)使其產(chǎn)生誤差，德國(guó)Ipsen公司的Supercarb直生式氣氛控制系統(tǒng)中增加氧探頭定期清理措施，并采用一種補(bǔ)償電極和特殊合金電極來克服這一弊病。(6)設(shè)備可靠，機(jī)械動(dòng)作、電器元件、儀表、傳感器、配套件正確可靠。(7)筑爐材料和工藝材料質(zhì)量好。(8)具備故障自診斷系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)屏幕顯示，普遍采用觸模式自診斷系統(tǒng)。(9)有的在采用氧探頭控制氣氛時(shí)應(yīng)用兩個(gè)傳感器，借助第二個(gè)探頭或紅外CO 分析 儀監(jiān)控。

2）直生式氣氛滲碳技術(shù)將碳?xì)浠衔锖涂諝庵苯油ㄈ藸t膛制取碳勢(shì)可控氣氛，目前是一條解決氣源問題的重要途徑。

3）可控高一氧化碳?xì)怏w滲碳

這種方法于1999年由日本開發(fā)，可使?jié)B碳時(shí)間縮短10％～40％，在一定條件下與真空滲碳相當(dāng)，已愈來愈引起人們的重視，國(guó)內(nèi)尚未見報(bào)道。

4）活性屏離子滲氮技術(shù)(ActiveScreenPlasmaNitridingTechnology)和低溫氣體滲氮和滲碳技術(shù)

活性屏離子滲氮技術(shù)是在真空室內(nèi)放置鋼制的網(wǎng)狀圓筒，與直流高壓負(fù)極相連接；工件置于網(wǎng)狀圓筒內(nèi)，真空室在通入滲氮?dú)夥障掳l(fā)生輝光放電，對(duì)圓筒進(jìn)行濺射轟擊，產(chǎn)生高活性的和均勻分布的納米粒子對(duì)工件進(jìn)行滲氮處理。這種技術(shù)使工件得到均勻的輻射加熱，避免正極與工件之間發(fā)生直接的輝光放電，從而避免工件邊角處的過熱和打弧。

據(jù)報(bào)道，法國(guó)Nitruvid公司的離子滲氮爐最大直徑2500mm，高達(dá)7700mm，最大裝爐量達(dá)7t，可處理7m的細(xì)長(zhǎng)桿件。

2、感應(yīng)加熱處理

近25年來，感應(yīng)加熱的工業(yè)應(yīng)用日益廣泛，除感應(yīng)熔煉、感應(yīng)焊接和一些特殊應(yīng)用外，主要有感應(yīng)熱處理和透熱(包括半固態(tài)成形中料坯加熱)。感應(yīng)熱處理有淬火、回火、去應(yīng)力處理、退火、正火、球化和燒結(jié)等，據(jù)最新報(bào)道，還有液體介質(zhì)感應(yīng)滲碳。國(guó)外淬火設(shè)備重要的是滿足了高效、自動(dòng)化、重現(xiàn)性好的工藝要求，正在向成套、緊湊、在線、數(shù)控、柔性的方向發(fā)展。

3、真空熱處理

世界上生產(chǎn)真空爐的廠家很多，美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)等都有產(chǎn)品在我國(guó)投入使用。德國(guó)Schmetz公司不斷改進(jìn)雙室高壓氣淬真空爐，在結(jié)構(gòu)上分開安置加熱室和冷卻室，提高了熱效率，節(jié)能節(jié)時(shí)和減少污染。其他特點(diǎn)：(1)冷卻和加熱都采用雙鼓風(fēng)機(jī)(風(fēng)扇)結(jié)構(gòu)；(2)具有可自動(dòng)控制的換氣翼板；(3)具有密封隔熱的熱閘伐結(jié)構(gòu)；(4)有自動(dòng)控制的工件傳送小車機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)于加熱室和冷卻室。該公司的雙室高壓氣淬真空爐解決了高壓氣淬時(shí)的高壓強(qiáng)氣流循環(huán)冷卻、加熱室熱流循環(huán)均熱和加熱冷卻室之間的真空密封及隔熱，產(chǎn)品的性能和功能優(yōu)良，是近代優(yōu)化設(shè)計(jì)的真空熱處理爐的較好范例之一。

4、激光熱處理

激光熱處理分激光相變硬化、激光熔融、激光表面合金化、激光表面熔覆和激光沖擊硬化等。

激光相變硬化的主要特點(diǎn)：(1)極快的加熱和冷卻速度(2)局部熱處理，實(shí)現(xiàn)自激淬冷，不需要冷卻介質(zhì)，熱影響區(qū)小，一般工件處理后畸變較??；(3)工件經(jīng)處理后硬度比常規(guī)淬火的高，耐磨性好，尤其對(duì)鑄鐵，如工件表面發(fā)生熔融，可以獲得極細(xì)密的萊氏體組織，耐磨性可提高3～4倍；(4)處理表面具有很高的殘余壓應(yīng)力，可改善零件的抗疲勞強(qiáng)度；(5)處理過程易于自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制；(6)可以在大氣中處理，工藝操作簡(jiǎn)單。工業(yè)上常用的激光源是CO2連續(xù)氣體激光器，激光波長(zhǎng)為10．6um，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)。激光束模式為多模。進(jìn)行激光相變硬化的主要工藝參數(shù)是激光輸出功率P，激光束斑直徑D和激光的掃描速度。其他激光源還有準(zhǔn)分子激光器和固體激光器，一般均以脈沖形式工作。此外，近十多年來半導(dǎo)體激光器得到了發(fā)展和應(yīng)用，現(xiàn)在已有市售的4～6kW高功率半導(dǎo)體激光器件，水平與材料加工上的其他高功率激光器相持衡，其前景廣闊。此外，近年來又出現(xiàn)了光纖激光器(fiberlaser)和蝶片激光器(disklaser)。

國(guó)外的激光器生產(chǎn)質(zhì)量高，工作穩(wěn)定，但一般用于激光切割、激光打孔更為適合。國(guó)際上，美國(guó)、法國(guó)和13本應(yīng)用半導(dǎo)體激光器進(jìn)行材料加工已相當(dāng)普遍，國(guó)內(nèi)的工作尚少有報(bào)道。

5、表面改性與復(fù)合處理

廣義上講表面改性是改變鋼鐵材料表面性能的處理，分改變表面組織和改變表面化學(xué)成分的工藝方法，所以滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲金屬等屬后者，感應(yīng)加熱、火焰加熱、激光相變硬化、電阻加熱等屬于前者。不過一般講的表面改性主要指表面涂層技術(shù)，應(yīng)用氣相沉積技術(shù)制取。

第四節(jié) 國(guó)外熱處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)

近30年來，國(guó)外熱處理先進(jìn)技術(shù)大量涌現(xiàn)。主要的表現(xiàn)和發(fā)展趨勢(shì)為：

1、少無氧化和少無脫碳方面的熱處理技術(shù)愈益普及和日趨完善；

2、低壓滲碳、可控滲氮、表面改性等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)；

3、真空熱處理和高壓氣淬應(yīng)用日益擴(kuò)大，清潔生產(chǎn)發(fā)展大大改善環(huán)境；

4、節(jié)能熱處理技術(shù)獲得發(fā)展；

5、熱處理產(chǎn)品質(zhì)量、精確生產(chǎn)愈益嚴(yán)格；

6、重視可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保和治理；

7、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和控制技術(shù)進(jìn)步；

8、熱處理作業(yè)的自動(dòng)化水平不斷提高。

上一篇：凝汽器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)狀價(jià)格走勢(shì)分析及發(fā)展預(yù)測(cè)（凝汽器項(xiàng)目市場(chǎng)投資可行性研究報(bào)告-節(jié)選）
下一篇：救生圈產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)運(yùn)行分析