车间热处理实习报告

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车间热处理实习报告

　　昨天参观了工具加工的车削、磨、铣的精加工车间，今天我们开始了，热处理的学习。到底在精加工和刃磨角度之前或者在冷拔、冲压之前，工具经过了怎样的热处理呢?今天工具厂的老厂长，为我们做了详细的介绍。

车间热处理实习报告

　　热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，从而获得所需要性能的一种工艺。世界工业发展表明，制造技术的先进性是产品竞争能力的保证，而热处理技术的先进程度，则是保证机械产品质量的关键性因素。老师提到了美国历经数年形成并制订的“美国热处理2020年技术发展路线图”，这是目前国际上最先进的热处理技术发展路线，资料显示，美国对于热处理技术设想目标是能源消耗减少80%，工艺周期缩短50%，生产成本降低75%，热处理实现零畸变和最低的质量分散度，加热炉使用提高到原先的10倍(增加9倍)，加热炉价格降低50%，实现生产零污染。而我国的热处理相对于制造业发达的美国仍然存在20年的差距。

　　在上工具厂，主要的产品有：齿轮刀具、螺纹刀具、拉销刀具、孔加工刀具、硬质合金刀具、铣刀、铰刀类刀具、量具类刀具、非标准特殊刀具。而每一种产品在加工过程中都要依据其材料及工艺要求的不同接受不同方式的热处理。根据加热、冷却的方式及钢组织性能的变化特点不同，热处理可以分为以下几种：1、普通热处理：退火、正火、淬火和回火;2、表面热处理：表面淬火、化学热处理;3、其他热处理：真空热处理、变形热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。

　　随后，师傅为我们介绍了上海工具厂的热处理设备。在上海工具厂，有四台真空炉。热处理真空炉是具有高压(压力0.6-1.0MPa)气冷功能的真空热处理设备，适用于高速钢、高合金工模具钢、不锈钢等精密零件的真空气淬、退火、钎焊以及磁性材料的烧结及快速冷却等。在机床厂这四台真空炉中，有三台是91年从波兰引进的、美国技术制造的高压气淬真空炉，它由5bar的氮气进行冷却;有效零件炉塞尺寸为600×600×900mm、可承受最大重量为 500kg;加热方式为高频辐射加热;真空度达到50~100pa(大气压为1×1000000pa。而另外一台真空炉是IPSEN的12bar高温气淬真空炉，这台设备属于国际领先技术，由著名的德国IPSEN公司生产。其特点有：1、低温对流循环加热，温度范围是150~850℃;循环加热对于型号大的模具便能达到均匀处理的效果。2、分级等温冷却，可以减少工件的变形和开裂;3、冷却风机可以在真空状态下启动，以达到快书冷却的目的。(普通的风机要在冲气0.4bar以后才能启动);4、功率因数高，普通炉在升温时功率因数0.85、保温时0.5而IPSEN在升温时功率因数也是0.85而保温的功率因数可以达到0.83;5、IPSEN的水冷风机可以超载250%，正常装机容量为115kw在最大超载状态下可以达到287.5kw。IPSEN公司是国际上知名的工业炉制造公司，总部设在德国Kleve，在欧洲、美洲、亚洲多个国家设有制造厂，在我国上海也设有制造厂，在北京设有办事处。IPSEN 的主要产品有密封箱式多用炉、推杆式连续渗碳炉、高压气淬炉、真空渗碳装置、真空钎焊炉、各类传感器及控制装置等，其中Supercab超级渗碳技术、 AvaC低压渗碳技术、Carb-o-Prof碳势控制系统、HydroNit氢探头等项技术在我国热处理行业具有较高的知名度。除了真空炉以外，机床厂还有盐熔炉。盐熔炉是传统的模具热处理设备，它污染严重，热效率在30~35%，而且排除的废渣都是有毒物质。所以，盐熔炉的发展在各国都处于被禁状态，不过在制造业仍然保佑一定比例的盐熔加工厂，因为部分工件的加工必须用盐熔炉进行热处理，没有设备可以取代。盐熔炉整套设备包括四个炉子，前两个炉子是预热炉温度在800~900℃，预热炉使用的加热盐为70%~80%的BaCl2和20%~30%的NaCl,其熔点为760℃。在预热炉中的加热装置是箱式电阻炉;第三个是高温加热炉，温度在1000~1300℃，加热炉使用的加热盐为100%的BaCl2，其熔点为960℃。在加热炉中的加热装置为高频感应加热装置;最后一个是低温冷却炉，该冷却炉为分级冷却炉，使用的精盐是50%的KNO3和50%的NaNO2，分别可以进行400~450℃和 240~280℃的两种温度范围的空冷。好用吗红血丝丝塔芙洗面奶卸妆美白产品哪个效果好润肤防晒什么牌子好隔离霜什么牌子的隔离霜好用

　　热处理的加工温度由材料的用材决定，所以，在工具加工的过程中，刀具材料的选择也十分重要。在刀具选材中，90%是使用高速钢。常见的高速钢类型有：1、钨锡高速钢，牌号W18Cr4V;2、钨钼高速钢，牌号W6M6Cr4V2;3、低合金高速钢(合金元素低于15%);4、超硬高速钢(60~70HRC);5、粉末冶金高速钢，属于新型材材料，是用高压氩气或氮气雾化熔融高速钢水，得到细小高速钢粉末，筛选后为0.4mm以下的颗粒;在真空(0.04Hg)状态下，密闭烧结达到密度65%;再在1100℃高温、300MPa高压下制成密度100%的钢坯，然后锻轧成的钢材。碳化物晶粒极细，小于0.002mm，而熔炼高速钢碳化物晶粒为0.008-0.02mm。钢材入厂要进行入厂检验，一般分为物理检验和化学检验。物理检验主要是检测钢材的表面涂碳层、裂纹以及内部缺陷，化学检验主要是检验钢材所含的化学成分是否符合标准，检验的化学成分包括：W、Mo、Cr、V、C、P、S，主要指标有含碳量、合金量、以及检查P、S含量是否超标。

　　上海工具厂是全国四大工具厂之一，是传统老厂。所以，工具厂的热处理工艺是很值得我们学习的地方。由于高速刚、高合金钢的导热性差，所以一般要进行多次预热，复杂的刀具先分别经过500~600℃、820~860℃、900~950℃的三次预热之后进行加热，一般刀具先进行820~860℃的预热后进行加热。低合金高速钢的加热温度在1170~1190℃。加热之后，复杂刀具先进入600~650℃—400~450℃—240~280℃的分级冷却;一般刀具加热后进入600~650℃的分级冷却然后进行空冷。刀具一般都要进行3到4次回火处理，回火温度在540~560℃，每次保温1-1.5小时;回火在硝烟炉中进行，硝烟炉中的冷却盐是100%的NaNO3.

　　在理论学习之后，我们先来到了盐熔炉车间，盐熔炉是开口的，我们可以直接看到火红的棒料。亲眼见到盐熔设备的四个炉子，感觉学到的东西更加具体了。我们进入的是低合金高速钢加工车间，所以车间里的温度特别高。随后来到了先进的真空炉车间，这个车间的环境就明显的好很多，没有噪音没有高温。工件在全自动的设备中进行着处理，顿时我们感受到了现代高科技为我们带来的便捷。见到了先进的IPSEN，看着这个庞大的机器在眼前，我想希望有一天我国也可以研制出自主品牌的真空炉来。那时，我们的也可以和国际上的先进技术媲美了。

　　扩展阅读：热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。热处理发展史：

　　在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

　　公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。

　　随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为 0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

　　1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。

　　1850～1880年，对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889～1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。

　　二十世纪以来，金属物理的发展和其他新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901～1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳;30年代出现露点电位差计，使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法;60年代，热处理技术运用了等离子场的作用，发展了离子渗氮、渗碳工艺 ;激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。

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