产品质量的重要环节热处理工序控制

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1、Rongsheng Machinery Manufacture LTD.of Huabei Oilfield,Hebei河北华北石油荣盛机械制造有限公司河北华北石油荣盛机械制造有限公司主要内容主要内容 一一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位 二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用 三三 零件热处理的前期准备零件热处理的前期准备 四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位国家层面国家层面中国机械工业联合会中国机械工业联合会中国热处理行业协会中国热处理行业协会中国

2、机械工程协会热处理协会中国机械工程协会热处理协会国家质量监督检验检疫局国家质量监督检验检疫局全国热处理标准化技术委员会全国热处理标准化技术委员会（国家对热处理行业共制定了（国家对热处理行业共制定了94个标准，以适应不同行业、不同材料对热处理工艺的要个标准，以适应不同行业、不同材料对热处理工艺的要求）求）荣盛公司铸造铸造锻造锻造热处理热处理焊接焊接表面处理表面处理之一之一制造业基础工艺制造业基础工艺提升我国机械制造行业整体水平的关键性行业提升我国机械制造行业整体水平的关键性行业荣盛公司行业层面行业层面一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位热处理大概念热处理大概念整体热处理整

3、体热处理表面热处理表面热处理化学热处理化学热处理退火退火正火正火淬火淬火回火回火调质调质等等8 8小类以上小类以上表面淬火（感应、火焰等）表面淬火（感应、火焰等）热涂层如物理气相沉积等热涂层如物理气相沉积等渗碳渗碳渗氮渗氮碳氮共渗碳氮共渗等等7 7小类以上小类以上（按照工艺类型分类）（按照工艺类型分类）（透热）（透热）（表面强化）（表面强化）（表面强化）（表面强化）荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位技术层面技术层面荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位按加热分类按加热分类按冷却分类按冷却分类可控气氛可控气氛真空真空盐浴盐浴感应感应

4、激光激光等离子等离子空气空气油油水水盐水盐水有机聚合物水溶液有机聚合物水溶液等十三大类等十三大类目标目标原材料（铸锻件型材）原材料（铸锻件型材）生产寿命长生产寿命长 功能强功能强可靠性好可靠性好 质量轻质量轻 体积小体积小性能改进性能改进 质量控制质量控制改变材料内部的组织结构改变材料内部的组织结构大幅度改变材料使用和工艺性能大幅度改变材料使用和工艺性能热处理方法热处理方法荣盛公司应用层面应用层面一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位模具和冲头模具和冲头寿命提高了几百倍寿命提高了几百倍寿命提高了接近十倍寿命提高了接近十倍寿命提高接近十倍寿命提高接近十倍淬火淬火+回火回火碳

5、氮共渗碳氮共渗表面离子镀表面离子镀荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位实例实例充分发挥材料潜力提高质量和寿命充分发挥材料潜力提高质量和寿命决定质量好坏和寿命长短决定质量好坏和寿命长短热处理热处理热处理热处理热处理水平的高低是最终产品内在品质与使用性能的决定性因素热处理水平的高低是最终产品内在品质与使用性能的决定性因素之一，之一，仿制出外形相同类似的产品，但使用寿命和可靠性往往相仿制出外形相同类似的产品，但使用寿命和可靠性往往相差几倍之巨，差几倍之巨，关键工序关键工序决定作用决定作用结结 构构 件件刀具工模具刀具工模具荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械

6、加工中热处理工序的地位应用层面应用层面是实现我国从制造大国向制是实现我国从制造大国向制造强国转变必须突破的重要造强国转变必须突破的重要基础工艺之一基础工艺之一机械制造市场机械制造市场竞争力之一竞争力之一提高性能重要手段提高性能重要手段机械制造业基础工艺之一机械制造业基础工艺之一机械制造业振兴和机械制造业振兴和发展重要支撑作用发展重要支撑作用形成自主核心技术、增强形成自主核心技术、增强产品市场竞争力的手段产品市场竞争力的手段荣盛公司热处理地位热处理地位一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位总结总结重重 要要 决定了产品的内在品质决定了产品的内在品质通过选材和适当的热处通过选

7、材和适当的热处理方法，使材料获得优良的使用性能理方法，使材料获得优良的使用性能 在产品的成型制造过程中不可缺少在产品的成型制造过程中不可缺少几乎所有的几乎所有的金属材料都要经过热处理（黑色和有色金属）金属材料都要经过热处理（黑色和有色金属）同一种材料，通过热处理方法可以实现不同的力同一种材料，通过热处理方法可以实现不同的力学性能，满足不同的需要学性能，满足不同的需要 热处理好坏决定了一个产品的寿命热处理好坏决定了一个产品的寿命荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位热处理热处理基础原材料基础原材料零

8、配件零配件机械制造行业机械制造行业其它各制造行业其它各制造行业上游上游下游下游荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位成型过程成型过程汽车零部件和机械基础件行业由于市场规模大，对热处理行业需求的影响较为显著；航空零部件、工程机械零部件等行业近年来迅猛发展，已成为热处理行业新的增长点未能实现计算机模拟技术的精密控制荣盛公司一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位主要内容主要内容 一一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位 二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用 三三 零件热处理的前期准备零件热处理的前期准

9、备 四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响荣盛公司荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合，将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合，将有效地提高金属零件的将有效地提高金属零件的制造水平制造水平二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用热处理技术是机械制造技术的主要组成部分，是强化金属材料，热处理技术是机械制造技术的主要组成部分，是强化金属材料，发挥其潜在能力的重要工艺措施，是保证和提高机械产品质量和发挥其潜在能力的重要工艺措施，是保证和提高机械产品质量和寿命的关键技术。通过适当的热处

10、理技术，能最大限度发挥材料寿命的关键技术。通过适当的热处理技术，能最大限度发挥材料潜力，保证和提高产品所要求的力学性能和工艺性能。由相同成潜力，保证和提高产品所要求的力学性能和工艺性能。由相同成分的材料所制成的零件，通过热处理，其寿命和性能将会有数倍、分的材料所制成的零件，通过热处理，其寿命和性能将会有数倍、数十倍甚至数百倍的提高。世界工业发展表明，机械工业制造技数十倍甚至数百倍的提高。世界工业发展表明，机械工业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，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。则是保证机械产品质量的关键性因素

11、。对于金属整个工件而言，改变力学性能指标：改变硬度、提高韧对于金属整个工件而言，改变力学性能指标：改变硬度、提高韧性、调整力学性能、消除应力。性、调整力学性能、消除应力。金属表面而言，改变化学成分、力学性能指标和物理性能指标金属表面而言，改变化学成分、力学性能指标和物理性能指标荣盛公司低中碳合金钢低中碳合金钢经过热处理提高经过热处理提高性能性能 发挥发挥潜力潜力齿轮热处理齿轮热处理寿命提高几倍到几十倍寿命提高几倍到几十倍普通材料渗合金普通材料渗合金可代替某些不锈钢耐热钢可代替某些不锈钢耐热钢所有工模具用钢所有工模具用钢经过热处理才能够使用经过热处理才能够使用荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序

12、的作用在机械加工中热处理工序的作用广义广义荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用 提高金属材料的切削和加工精度提高金属材料的切削和加工精度 减少金属材料的应力腐蚀开裂减少金属材料的应力腐蚀开裂 提高金属断裂韧性提高金属断裂韧性 安安 全全可可 靠靠寿寿 命命1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下（对生产的制承上启下（对生产的制约作用）约作用）2 2在产品使用过程中在产品使用过程中发挥产品的设计功能发挥产品的设计功能3 3在产品寿命周期中在产品寿命周期中确保确保无故障运行无故障运行 经久耐用经久耐用4 4实现特殊性能要求实现特殊性能要求赋予特殊物理

13、化学性能赋予特殊物理化学性能荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用 热处理工艺路线热处理工艺路线:零件在热处理过程中，往往由几零件在热处理过程中，往往由几个热处理工序组成加工过程，它们按照一定的顺序个热处理工序组成加工过程，它们按照一定的顺序合理地排列，使零件获得所要求的各项性能，这种合理地排列，使零件获得所要求的各项性能，这种热处理工序的排列叫做热处理工艺路线。热处理工序的排列叫做热处理工艺路线。荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下承上启下荣盛公司二二 在机械加工中热处理工

14、序的作用在机械加工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下承上启下预处理工序预处理工序位置位置在粗加工工序之前，为粗加工和后续在粗加工工序之前，为粗加工和后续 热处理服务热处理服务主要热处理工序主要热处理工序位置位置在粗加工工序和精加工工序中间在粗加工工序和精加工工序中间最终热处理工序最终热处理工序位置位置在所有加工完成之后在所有加工完成之后荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下承上启下 锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质精加工精加工 锻造锻造正火正火粗加工粗加工渗碳淬火渗碳

15、淬火精加工精加工 锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质精加工精加工氮化氮化 锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质精加工精加工去应力去应力 铸件、锻件或焊接件铸件、锻件或焊接件 正火或退火正火或退火 锻造锻造球化退火球化退火粗加工粗加工淬火回火淬火回火精加工精加工 提高材料的切削性能和加工精度预处理为机械加工服务，比如低硬度粘性大的提高硬度，减少刀具磨损（粘刀）降低硬度使机加工更容易进行。荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下，预处理的作用承上启下，预处理的作用荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加

16、工中热处理工序的作用通过预先热处理，可以消除或减少冶金及热加工过程产通过预先热处理，可以消除或减少冶金及热加工过程产生的材料缺陷，并为以后切削加工及热处理准备良好的组织生的材料缺陷，并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态，从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形状态，从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形如齿坯材料在切削加工中，当齿坯硬度偏低时会产生粘如齿坯材料在切削加工中，当齿坯硬度偏低时会产生粘刀现象，在前倾面上形成积屑瘤，使被加工零件的表面光洁度刀现象，在前倾面上形成积屑瘤，使被加工零件的表面光洁度降低。而对齿坯材料进行正火不完全淬火处理，切屑容易碎降低。而对齿坯材料进行正火不

17、完全淬火处理，切屑容易碎裂，形成粘刀的倾向性减少，并随着齿坯硬度的提高，切屑从裂，形成粘刀的倾向性减少，并随着齿坯硬度的提高，切屑从带状向挤裂状过渡，从而减少了粘刀现象，提高了切削性能。带状向挤裂状过渡，从而减少了粘刀现象，提高了切削性能。预预 处处 理和后处理理和后处理 前期正火或退火目的 为提高零件的使用性能和为最终热处理做组织准备 安排中应特别注意冷热加工工序的，使上道工序为下道工衔接序创造条件。为提高零件的使用性能和为最终热处理做组织准备 满足设计所需的强度和韧性要求 均匀组织 经久耐用 更好发挥材料应有的作用 更加耐蚀热热 处处 理理荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加

18、工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下（对生产制约或促进作用）承上启下（对生产制约或促进作用）1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下（对生产制约承上启下（对生产制约或促进作用）或促进作用）2 2在产品使用过程中在产品使用过程中发挥产品的设计功能发挥产品的设计功能3 3在产品寿命周期中在产品寿命周期中确保确保无故障运行无故障运行 经久耐用经久耐用4 4实现特殊性能要求实现特殊性能要求赋予特殊物理化学性能赋予特殊物理化学性能荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下

19、（对生产制约承上启下（对生产制约或促进作用）或促进作用）2 2在产品使用过程中在产品使用过程中发挥产品的设计功能发挥产品的设计功能3 3在产品寿命周期中在产品寿命周期中确保无故障运行无故障运行 经久耐用经久耐用4 4实现特殊性能要求实现特殊性能要求赋予特殊物理化学性能赋予特殊物理化学性能荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用1 1在机械加工工艺流程中在机械加工工艺流程中承上启下（对生产制约承上启下（对生产制约或促进作用）或促进作用）2 2在产品使用过程中在产品使用过程中发挥产品的设计功能发挥产品的设计功能3 3在产品寿命周期中在产品寿命周期中确保无故障运行无故障

20、运行 经久耐用经久耐用4 4实现特殊性能要求实现特殊性能要求赋予特殊物理化学性能赋予特殊物理化学性能荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用 表面处理和化学热处理方法表面处理和化学热处理方法 物理性能：物理性能：耐磨损耐磨损 金属或非金属金属或非金属 耐高温耐高温 涂镀层涂镀层 导电导热性能导电导热性能 绝缘性能绝缘性能化学性能：化学性能：耐蚀合金耐蚀合金 涂镀层涂镀层 耐腐蚀耐腐蚀 荣盛公司二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用4 4 实现特殊性能要求实现特殊性能要求赋予特殊物理化学性能赋予特殊物理化学性能主要内容主要内容一一 在机械加工

21、中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用三三 零件热处理的前期准备零件热处理的前期准备四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响荣盛公司荣盛公司三三 零件热处理的前期准备零件热处理的前期准备全面的技术信息是热处理质量的基本保证。全面的技术信息是热处理质量的基本保证。原材料信息传递原材料信息传递原材料的来料状态原材料的来料状态(材料传递单、委托材料传递单、委托单单)工艺流程方案工艺流程方案之前加工状态、之后加工状态之前加工状态、之后加工状态工件实测工件实测实际达到加工效果实际达到加工效果技术准备技术准备合理技

22、术要求是关键，根据材料牌号和工件合理技术要求是关键，根据材料牌号和工件大小选择合适的力学性能指标大小选择合适的力学性能指标工装准备工装准备工艺文件准备工艺文件准备四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响一一 在机械加工中热处理工序的地位在机械加工中热处理工序的地位二二 在机械加工中热处理工序的作用在机械加工中热处理工序的作用三三 零件热处理的前期准备零件热处理的前期准备四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响荣盛公司好方面好方面荣盛公司四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响不不 好好软软 点点变变 形形性能指标性能指标不合格不

23、合格表层氧化表层氧化脱碳脱碳荣盛公司开开 裂裂不良组织不良组织四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响荣盛公司淬火硬度或软点淬火硬度或软点造成局部变形或腐蚀造成局部变形或腐蚀局部腐蚀或过度磨损局部腐蚀或过度磨损变形或开裂变形或开裂四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响硬度不均匀硬度不均匀 原因原因 热处理设备的原因 原材料本身遗留原因：偏析、组织状态不均匀纠正纠正措施措施 保护淬火槽 通过前处理方法正火 或退火改善荣盛公司四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响组织状态不均匀组织状态不均匀 原因原因 热处理设备的原因 原材料本

24、身遗留原因：偏析、组织状态不均匀纠正纠正措施措施 加热设备和淬火槽完好 通过前处理方法正火正火 或退火改善荣盛公司四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响内应力过大内应力过大 原因原因 原材料本身遗留：偏析、组织状态不均匀、铸造和锻造缺陷 加热和冷却方式纠正纠正措施措施 通过前处理方法正火正火 或退火改善 加热设备和淬火槽 合理配置荣盛公司四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响设计指标不达标设计指标不达标 原因原因 原材料本身：前期准备不够充分 加热和冷却方式纠正纠正措施措施 冶炼 锻造有效保证，前处理方法正火正火改善：均匀组织、细化晶粒 加热设备、参数和淬火槽 合理配置荣盛公司四四 热处理质量对于产品质量的影响热处理质量对于产品质量的影响谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢 谢谢谢谢谢谢Rongsheng Machinery Manufacture LTD.of Huabei Oilfield,Hebei河北华北石油荣盛机械制造有限公司河北华北石油荣盛机械制造有限公司荣盛公司