汽车行业热处理技术发展
发布时间:2013-02-28 06:02
作者:互联网
来源:
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近几年在我国
热处理界
热烈讨论的美国2020年热处理技术发展路
线图,给予我国热处理技术
工作者很多启示。展望我国
汽车行业热处理技术发展前景,围绕高
品质、低能耗、环保、智能化,提出几点意见供热处理界的同行参考。1.毛坯热处理节能技术汽车结构件大多采用
锻造成型
工艺。汽车锻件分热锻、温锻和冷锻,涉及零件
品种多,批量大,毛坯的热处理能耗巨大。为了大幅降低锻件毛坯热处理能耗,目前以及未来采取的主要措施有:1.1非
调质钢的应用微
合金化非
调质钢的应用将会是汽车用
结构钢的发展方向。非调质钢通过控锻、控冷,使微
合金元素产生细晶强化和析出强化,达到所
需要的强韧化性能。其抗拉
强度可以达到850~1000Mpa,屈服强度达到550Mpa以上,强度
指标基本等同调质钢的
水平,目前已大量应用于汽车发
动机曲轴、
连杆、前轴等零件。随着更高强
韧性非调质钢的开发,汽车
动力传动系统的绝大部分零件可以用非调质
生产制造。非调质钢的广泛应用,可以使汽车毛坯件的热处理能耗降低70~80%以上。1.2免
退火冷镦钢的应用汽车
标准件采用
冷镦成型。免退火冷镦钢通过化学成分
调整,通过钢厂的控轧、控冷,细化晶粒并使
珠光体变态,降低轧制态的
硬度,增加塑性变形
能力,减小变形抗力。免退火冷镦钢的应用,省略了退火工艺,降低了工艺
成本。目前免退火冷镦钢可以应用于生产8.8级汽车
紧固件类的零件。1.3锻造余热热处理的应用锻造余热热处理有余热等温退火和余热
淬火。
锻压机后接余热热处理
生产线,就可以方便的实施在线余热等温退火或余热淬火。适应于各类齿坯的热处理和调质件的热处理。采用锻造余热热处理能够使毛坯的热处理能耗降低60~70%以上。2.
齿轮热处理常规
渗碳热处理。零件的热处理加热可以分有效热和无效热。零件的加热属有效热,炉壁的
散热、料筐及
夹具的加热属无效热。从节能的角度讲,应尽可能减少无效热的损耗。对大批量的汽车渗
碳类零件的热处理,节能的主要措施有:1)开发更好的炉衬耐热和保温节能材料,尽可能降低炉壁温升,减小炉壁热损耗。2)采用具有一定柔性化的双排炉、多排炉将大大减少炉壁热损耗,有效降低单位吨能耗。3)采用更高热强度的炉内耐热结构件,尽可能降低料盘与零件的质
量比无疑也是节能降耗的重要措施。4)真空渗碳热处理适合于高温渗碳
齿轮钢的开发应用,可以使真空(低压)渗碳—高压气淬的渗碳温度提到980~1050℃,从而大大缩短渗碳工艺时间,降低能耗。同时,真空渗碳可以有效避免常规渗碳淬火出现的表面非马等
缺陷组织,
改善零件的质量。5)废热综合利用淬火余热的综合利用,如利用废热加热清洗机的清洗液、预热燃气加热炉的
混合气,作为予氧化炉的辅助热源等。3.精密热处理以汽车齿轮零件的热处理为例,所谓精密热处理包含了渗碳层的组织、硬度、有效硬化层深度、残余
应力以及齿形、齿向等指标的质量
分散度。汽车
产品不断追求的
可靠性和舒适性,也给零件的精密热处理提出了更高的要求。零件的精密热处理需要的基本条件是:1)材料的均匀性要求材料具有良好的成分和组织的均匀性,即
保证材料
淬透性的一致性。2)温度场和流体场不断改善温度场和各种流体场(包括渗碳、
渗氮、碳氮共渗的气流场和淬火的液态流体场)是保证零件精密化的最重要的条件。没有良好分布的温度场和流体场,任何先进的
控制技术也只能浮于形式。4.智能热处理现代
工厂需要热处理
制造商提供更完善的配套技术和技术
服务。计算机—
传感器—智能库将构建成智能热处理的核心。需要制造商提供更好的集成技术。这些技术应该包含:根据零件的材料、技术要求等,
系统自动生成工艺;生产过程的完全闭环自动控制;零件热处理质量的
预测、预判;系统故障自动诊断与处置;在线的自适应及应急应变能力等。
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。