国际模具热处理产业发展现状极其对策

发布时间:2010-09-16
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  一、国际热处理产业发展概况

  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。早在商代,就已经有了再结晶退火的金箔饰物。公元前770~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。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它新技术的移植应用,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。

  我国的热处理产业起源于50年代初苏联援建的156项企业。其中的机械工厂都设热处理车间和工段。购买了大批苏制热处理设备、包括箱式、井式、盐浴等30、40年代水平的电阻加热炉,并相应建立了第一批按苏联图纸生产这些类型设备的电炉厂。一些高等工科学校经过院系调整后、创建了包括在机械制造工艺系中的热处理专业,于1954~1956年培养出了第一批专科和本科的热处理专业正式毕业生。50年代末和60年代初还有从苏联学习归来一批热处理专业的留学生。陆续建立的一些科研机构和专院校,基本上能按照材料和应用发展的步伐开展热处理基础和应用技术的研究开发,涌现出一系列的科研成果。由此,从人才培养、研究与开发,生产技术的革新和设备制造等方面初步形成了一个较完整的专业体系。

  由于科研和生产应用的脱节,对革新生产设备的忽视以及长期闭关锁国造成的目光短浅,上世纪60、70年代的机械、冶金工厂的热处理生产技术没有出现明显的进步。直到80年代实现了和国际社会的沟通,引进了先进的技术和设备,一些大型骨干企业的生产技术有了明显的改观。经过30年来的发展,我国沿海东部地区终于形成了今日的完全以市场经济为导向的热处理专业化生产格局。现在的热处理行业除了生产模具及其配件以外,还包括大量的机械零部件和五金配件等;但模具热处理仍然是这个行业的主营产品,现在仍然占有60%以上的市场份额。目前,广东热处理产业群拥有约600个厂点,其中大多数厂点都有模具加工业务。

  二、我国热处理行业运行分析

  综观多年来我国模具热处理生产的发展状况,可谓市场导向特色明显。

  1、市场快速响应能力强。

  模具热处理品种配套速度快,即从早年的小型简单的冷冲模具,到后来有大量需求的中小型冷作模具、热挤压模和压铸模,再到精密的塑料模具,近30年来已经形成比较完整的模具热处理生产体系。

    模具热处理生产周期短。如今在珠江三角洲地区,今天送模具来热处理、明后天完工的要求相当正常,而相当多热处理厂家都能急市场之所急。

  2、模具热处理专业化生产程度高。

  许多厂家能针对所服务的模具厂产品组织专业化生产,如热处理或专做热挤压模、或专做铝合金压铸模、或专做塑料成型模等。其专业化生产分工明晰,生产特色比较明显,产品质量也比较有保证,市场竞争力各有所长。

  3、模具热处理装备更新速度快。

  我国制造业的迅速发展,模具生产市场的激烈竞争,以及模具热处理的技术进步,极大地推动了模具热处理生产装备的配套与完善。模具热处理时,对其氧化、脱碳和畸变的要求都很严格,必须有合理的工艺和完善的装备提供保证。广东的模具热处理生产从早期的用滴注式气体渗碳炉保护加热和不锈钢箔包覆保护加热,到真空加热油淬处理,再到真空加热高压气淬处理,其生产装备随着生产工艺的需求而及时得到更新。目前,作为模具热处理的适用炉型,广东热处理行业已拥有1000台以上真空热处理炉,成为广东热处理行业的主流设备之一,其保有量在全国名列前茅。有的热处理企业甚至独家拥有10台或更多的真空热处理炉。5×105Pa高压气淬真空热处理炉的使用已比较普遍。有些厂家近年陆续添置10×105Pa高压气淬真空热处理炉。

  模具热处理生产技术与装备,以及市场竞争能力构筑了我国热处理产业中较为完备的生产领域,为广东热处理行业撑起大半市场。而模具制造与热处理生产又构成互动发展的关系,热处理生产因模具制造业的发展而壮大,模具制造由热处理配套生产而完善。广东热处理产业在与广东模具制造业互动发展的过程中,角色重大,特色鲜明,发展瞩目。模具网CEO、深圳市模具技术学会专家委员罗百辉认为,广东热处理行业拥有的模具热处理装备与世界先进水平相比差距不算太大。热处理作为模具制造链上重要的一环,虽然其加工产值仅占模具产值很小的一部分,但热处理质量对模具的品质、附加值,以及使用寿命的影响却是关键和深远的。

  近几年来,我国加快步伐建设具有自身特色的现代产业体系,产业格局正由劳动密集型产业向资金、技术和知识密集型产业推进,实现产业结构“升级换代”的变化,逐步迈向新型工业化阶段。

  面对目前正在加快步伐构建的现代产业体系,热处理行业承接新型工业化进程中的重任已是一种必然的选择。这是机遇,也是挑战。模具热处理生产在广东已具有良好的产业基础,也有清晰的商机。根据区域经济的发展态势与要求、因地制宜的产业方向和发展规划、本地热处理行业的技术特点和产业的战略目标,可以将模具热处理作为广东热处理行业的特色生产加以重点发展,以产品的高端化和精品化推进热处理关键技术的创新和重要市场的开拓,从而促进热处理产业的持续发展。

  多年来,广东一直“领跑”全国模具制造业,目前拥有模具制造厂点约7000多个。广东模具制造业年产值约占全国的1/6以上。模具出口广东所占的量也最多。模具钢年消耗量约占全国消耗量的30%以上,进口成套模具价值约占全国进口量的40%。这种产业背景,使广东模具热处理细分市场的发展前景相当广阔。当前,特别是在汽车制造业和IT产业的强力拉动下,使得对模具的需求档次越来越高。广东热处理行业在未来的发展中,必须将模具热处理生产主要集中在技术含量高的中高档模具上,如汽车模具、中小型精密模具和大中型塑料模具等,以进一步发挥其产业优势。

  目前,在中小型精密模具方面,如手机、微机、显示器和集成电路等年增长率都在30%以上。机械制造业的快速发展也导致对中小型精密模具的巨大需求。在大中型塑料模具方面,以汽车和家用电器行业的需求量为最大,现时汽车的仪表板、方向盘及内饰件等大中型塑料模具的满足率只有50%;家用电器中的彩色电视、洗衣机、电冰箱和空调器等产销量每年增幅在20%~30%,为这些家用电器生产配套的大中型塑料模具需求量增幅达20%以上。还有,铝合金和镁合金压铸模的发展速度也可能高于模具制造业的整体速度。随着车辆和电机等产品向轻量化的发展,压铸模的复杂程度和寿命的要求也越来越高。模具技术含量的不断提高,对中高档模具的需求比例将不断增大。目前,广东已能生产精度达2μm的多工位级进模,寿命达2亿次以上,有的厂家甚至能生产可在2000次/min的高速冲床上使用、精度达1μm的多工位级进模。在大型塑料模具方面,能生产43英寸大屏幕彩电和65英寸背投式电视的塑料壳体模具、10kg大容量洗衣机全套塑料件模具,以及汽车保险杠、整体仪表板塑料模具等。在精密塑料模具方面,能生产照相机和手机塑料件模具等。近年来,广东在制造齿轮成形等的冷体积成型模具技术方面也有重要创新。

  尽管金融危机的冲击致使整个珠江三角洲地区的企业生产经营普遍比较困难,热处理行业也难免被波及,但目前广东热处理行业的“阵脚”尚没有乱,企业的经营心态还是比较稳定。不少企业正在重拾信心,将模具热处理作为特色生产加以重点发展的理念并没动摇。根据广东模具制造业生产的发展趋势和广东热处理行业的加工能力,到2015年,广东模具热处理年产值或将达到20亿元左右。据国际模具及塑料供应商协会调查,当前我国模具热处理行业发展基本情况如下:#p#副标题#e#

  1、企业总数

  全国全能企业热处理厂、分厂、车间、股份制、民营热处理企业约20000家。其中全民所有制企业约占80%,有16000家;个体民营和股份制企业占20%,约4000家。由于内地许多地区在进行国营中小企业改制,华东、华南沿海城市民营企业仍在不断涌现,也有不少外资企业准备在沿海城市设热处理加工厂,“十二五”期间民营与股份制企业总数仍会继续上升。

  2、热处理员工总数

  按全国热处理厂点20000家,每家平均员工30人计,全国员工总数约60万人。其中,企业技术人员比例平均为8%,约4.8万人;管理人员约9%,约5.4万人。

  3、热处理加热设备总数

  据估计,全国热处理加热设备(以75kW为一标准台)约15万台,装机容量11×106kW。

  4、热处理生产能力

  设每台设备平均生产率为100kw/h,全国平均1.5班工作制,15万台加热设备的年生产能力近45×106t。

  5、热处理能源消耗

  设热处理加热设备的平均利用率为30%,全国平均1.5班工作制,15万台设备的每年实际热处理生产量为13.5×106t,消耗电总量为9.9×109kW.h。

  6、热处理年营业额

  在调查中,热处理加工的平均价格为4.60元/kg。按全年实际产量13.5×106t计,全国热处理年营业额约620亿元。若以平均利润率10%计年创利润总计60亿元。热处理行业增值税率平均达12.5%,每年向国家纳税约78亿元。

  三、模具热处理技术进步表现

  热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。

  金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。

  加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。

  冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

  金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。

  整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

  退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善低碳材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

  淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。

  “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。

  把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。

  表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

  化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。

  深圳市模具技术学会专家委员罗百辉介绍说,热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。它可以控制工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀、磁性能等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性 ;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

  1、物理冶金基础研究成就突出

  结合新工程材料的研究和发挥已有材料的潜力,上海交通大学开发了金属相变理论和强韧化机理的研究,对马氏体、贝氏体的组织形态、精细结构、预相变机制,形状记忆合金与超塑合金中相变机制都进行了深入研究。控制渗碳、渗氮和热过程温度、应力场的计算机模拟也是上海交通大学上世纪八十年代以来工作的突出方面。

  西安交通大学为根据机器零件服役条件及失效形式正确评价选择材料,长期开展关于材料宏观性能、微观组织及其相互关系的研究。周惠久教授提出了小能量多次冲击理论用以修正一些材料评价和选用的准则。结合低碳马氏体在生产中的应泛应用,取得显著成效。

  哈尔滨工业大学多年来在雷延权教授领导下坚持了金属形变强化的理论和实践的研究,对一定温度和形变度下的金属再结晶规律,形变热处理后不同组织和性能之间叛乱纱有许多重要结论,并在此基础上引导和开发了一系列变化学热处理方法。形变热处理应用的典型例子是汽轮机叶片和柴油机连杆的锻后余热淬火,既可节约电能,又能提高性能。哈尔滨工业大学还在金属基复合材料、双相钢、铜基和铁基形状记忆合金和陶瓷韧化以及金属和合金的离子镀和离子注入等方面取得了突出成就。

  北京科技大学在低合金高强钢、微合金钢的理论和实践,控制轧制,非晶态材料稀土元素在钢中作用以及金刚石薄膜沉积等方面开展了系统研究,所得在果在冶金行业获得实际应用。

   特别应指出的是柯俊教授早期提出的贝氏体无扩散切变机制、和阿隆松的扩散一台阶机制在国际上成为分庭抗礼的针锋相对观点。徐祖耀、康沫狂、俞德刚等人在贝氏体相变理论和开发贝氏体钢以及贝氏体等温处理方面都有突出贡献。

  2、热处理生产技术的进步

  (1)渗碳技术的进步

  渗碳是汽车拖拉机工业应用最广的工艺方法之一。50年代实现了从固体渗碳到井工炉中滴入液体渗剂的气体渗碳的过渡,改善了产品质量,提高了工效。60年代初研制成功LiCl露点仪以后,首先在井式渗碳炉上实现了滴入甲醇和丙酮的可控渗碳。

  在掌握了吸热式气氛制备方法和研制成功密封渗碳炉以后,用露点仪实现了密封渗碳炉的碳势控制。60年代末期研制成功红外线二氧化碳分析仪。为了提高碳势控制精度,在70年代推广了红外仪,主要用于井式炉的滴注式渗碳。目前用滴甲醇和煤油方式的可控渗碳已达到相当普及的程度。尤其是在70年代末、80年代初大量引进滴注式密封渗碳炉和多种微处理机可编程序控制器碳势控制仪问世以后,在密封多用炉上也广泛应用起来了。

  由于往炉中滴入甲醇和煤油,炉气中的一氧化碳成分不稳定,甲烷含量也达到1%~2%程度,只用二氧化碳红外仪的单因素控制是很达到±0.05%的控制精度。为此,便研究开发出了二氧化碳、一氧化碳和甲烷的多因素碳势控制的仪器和方法。#p#副标题#e#

  (10)热处理设备制造有了转机

  “九五”期间,因国营企业资金拮据,尚未兴起热处理设备更新高潮,更由于外资企业的进入,国内热处理设备市场竞争白热化,使不少技术落后,经营不善企业濒临倒闭边缘。

  “十一五”以来,大量民营企业的涌现,使设备需求大增,即使是低水平的设备也畅销无阻,救活了一批电炉制造企业。外资企业的进入和用户的高技术起点也使不少设备制造厂励精图治,不断提高自己的产品档次,赢得了用户。值得一提的是不少设备制造企业应用户要求采用优质配套件和仪表,其中不乏国际名牌产品使国产设备的可靠性有了明显改善,为热处理加工企业的技术改造和设备更新创造了好的条件。

  3、热处理标准化工作新局面

  实行改革开放政策以前,热处理标准的基础是很薄弱的。1980年以前,在国标和冶标(YB)中只有12项钢材的冶金质量标准,机标(JB)中只有8项热处理标准,且大多数是产品质量检验标准。改革开放以来,特别是在提出等效采用国际标准方针后,包括热处理标准在内的标准工作出现了新的局面。政府各部门的标准化机构都设专人负责热处理标准化工作。在提出的热处理标准体系表中罗列了制修订94项国标、部标的计划。在1981—1985期间共完成21项标准的制修订任务。为了使标准化工作实行跨部门,跨地区的行业管理,以动员更广泛力量尽快实现标准的现代化,国家标准局(现改为国家技术监督质量检验检疫局)在1985年决定建立各行业的全国性标准化技术委员会。1986年3月在国标局主持下成立了由30名委员和顾问组成的第一届跨行业跨部门的热处理标准化技术委员会。秘书处设在机械工业部北京机电研究所。1991年改选成立了第二届委员会。1997年和2001年改选为第3、4届委员会。委员会的主要任务是:向国家主管部门提出本行业标准化工作的方针政策性建议,制订本行业标准体系表,提出长远规划和年度工作计划,组织本行业标准项目的制修订工作,审查本行业国标和行标草案,并在技术上把关,负责标准的宣传贯彻、解释、咨询、提出标准成果的奖励建议等。

  经过近30年的努力,已制修订出76项国标和行标。其中绝大部分内容是热处理通用技术标准和工艺标准,不包括产品质量标准,大多数是国标的热处理通用技术标准在国内和国际贸易谈判中对金属材料经热处理后的组织和性能有了一个能公认的品质优劣的判据,产品的质量检验方法也有了一个共同的准绳。新制订的热处理工艺标准可用来严格控制生产条件(设备仪表精度,可靠性与维护、温度、炉气、加热和冷却介质等),是实现热处理生产全面质量管理的有效措施。

  近几年由全国热标委会组织开展的针对热处理专为厂的达标验收活动提高了企业贯彻热处理标准的积极性,改善了企业的生产管理和质量管理、提高了企业的信誉、效益和核心竞争能力。

  四、模具热处理行业可持续发展对策

  目前,制约我国模具热处理生产能力提升的因素主要有5个方面:一是技术上对热处理畸变控制的难度;二是市场环境中产业增资扩产步伐缓慢;三是在模具钢材市场中对鱼龙混杂现象的整治;四是节能与环保问题;五是网络化。模具网CEO、深圳市模具技术学会专家委员罗百辉指出,模具热处理行业可持续发展,必须推进模具热处理产品的高端化和精品化,重视对产业环境中不利因素的消解。

  零件热处理时发生畸变是一种必然,问题是如何对其进行有效的控制。对模具热处理质量的要求,控制畸变是一大关键。随着热处理技术装备的进步,模具热处理畸变的控制能力不断得到改善。虽然热处理方要对模具热处理畸变的控制承担很大责任,但模具热处理畸变还与模具结构设计、原材料冶金质量、锻造加工、预先热处理和机械加工等方面有关。如果模具设计方、材料供应商、锻造厂、热处理厂和模具制造厂能进行有机的协调,对模具畸变的控制将更有效。但限于目前的市场环境,对有机的协调恐怕还不能太乐观。为了保证汽车模具、中小型精密模具和大中型塑料模具等的正常热处理生产,将模具畸变控制作为重点研究攻关的对象是非常必要的,也是相当急迫的。

  热处理行业在产业增资扩产方面,近些年来步伐缓慢,未显示出与地区经济发展良好的互动成效。行业中尚存在低水平的重复建设、投资分散、规模普遍偏小,以及环境资源浪费大的“小而不强”的现象。企业基本上还处于“单打独斗”的局面,企业间不是以技术取胜而是靠打无序的价格战来赢得市场的做法还相当普遍,无法产生集聚的溢出效应。行业中细致的专业分工和专业化生产还有很大的改善空间。行业中缺乏融资能力强和技术优势好的“领头羊”。这些情况的改变必须得到有关部门的重视,要有良好的产业政策环境和技术后援作支持。

  目前,国产模具材料市场乱相多多、鱼龙混杂,且监管缺位。以“国产钢”冒充“进口钢”、以“山寨钢”顶替“品牌钢”的现象时常可见。如Cr12型冷作模具钢中事关产品质量关键的铬含量(质量分数)应是12%,然而市场中的铬含量仅为7%,甚至更低的所谓Cr12型钢竟也能“登堂入室”。 材料市场上的乱象严重影响了模具的热处理质量,也给整个模具生产带来很大损失,还带来不少经济纠纷,对模具热处理生产的精品化进程影响很大。因此,净化模具钢材市场是提高模具生产竞争力的必要手段,应对模具钢材市场的整治给予足够的重视。

  随着我国经济的发展,制造业中的热处理数量伴随着制造业的发展也与日俱增。据报道:到21世纪初期热处理将占钢材总量的40%以上,但又因热处理是以炉窑加热使金属组织变化而改善制件性能的特殊加工,其能耗之高,污染之大可想而知。世界工业发展证实,制造技术的先进性是产品竞争能力的保证。其热处理技术的先进程度,则是保证机械产品性能的关键因素,但现今我国机械产品与世界先进水平之间存在差距在20年以上,其热处理生产技术十分落后,生产设备与世界先进水平有三四十年之差距,其耗电平均每吨比日本、欧美多2~3倍,并且热处理行业的清洁生产未开展三废排放,污染环境相当严重,故加强热处理的环保及节能生产已是制造业中的当务之急。随着科技的不断发展,要求我们不断研究热处理的新工艺、新设备。各种节能、高效、环保热处理新设备的应用是今后制造业发展趋势。如采用感应加热,利用振动时效及形变处理,使用高频和超高频脉冲及激光热处理设备,电子束热处理,离子轰击化学热处理及计算机的应用都为提高热处理水平开拓了广阔的空间。

  当今,新是时代特征需要新的组织模式,科研与产业信息化、网络化成为必然趋势。“热处理网络化”是将一个地区乃至全国的热处理车间、专业厂家和科技单位根据各自原有条件进行软、硬资源整合,从宏观角度发挥其自身优势和特点,利用信息和网络技术(主要是Internet/Intranet/Extranet)形成动态联盟,建立热处理网络,实现智能化、网络化。

  当今众多行业利用新的科技成果,缩小企业规模,实现企业重组,提高整合外部资源的范围、规模、层次,把各方联合在一个“虚拟企业”之内,在共同信任的基础上建立一个长久的关系(联盟),以最低成本、最快速度响应市场。国际互联网(Internet)中国模具工业信息网也已于1998年建立,旨在促进中国模具业与世界各国的经贸合作,加强模具企业、模具科研与模具相关的企业、科研单位之间的交流,增强模具业科技实力,宣传我国的模具企业,提高其竞争能力。中国在国际互联网上建立中国模具行业网,国内外商家和科研看为可通过该网详细了解中国模具行业的经济技术、贸易信息及科研水平,在实现企业与市场对话的同时,加强了行业内的信息交流。在其他行业利用新的科技成果快速发展的今天,热处理业的发展面临着巨大的挑战,加快网络化建设是当务之急。科学技术的进步,特别是信息和网络技术的发展同科研和生产的密切结合,提供了巨大的技术可能性。热处理生产不仅应重视物流的通畅,更应将其与信息高速公路连为一体,使市场需求、先进工艺、生产设备、生产经验和科研成果等一系列资源通过网络交流与共享。将极大地促进中国热处理行业与世界各国的合作,加强热处理企业与其相关企业之间的交流,提高其竞争能力。国内外商家可通过热处理网站详细了解中国热处理行业的各种信息。实现企业与市场对话,加强行业内的交流。及时介绍国内外热处理最新科研和生产信息,入网单位将可免费获得网上信息和图文等资料,智能化地学习和获取工具以及工艺信息,使分布信息共享,避免重复性研究。

  我国热处理行业市场前景尽管十分看好,但问题仍然不少,如企业发展不平衡、专业化程度还不高、能源浪费比较大、大部分设备依然陈旧、环保和安全生产意识薄弱、新设备开发能力低、工辅材料质量不高、职工业务素质有待提高等。总之,形势看好,但问题不容忽视。罗百辉指出,中国热处理行业的良性、快速、创新发展,应充分注意到现代工业发展的特点,满足环境、生态友好的要求,坚持可持续发展和绿色制造的理念,实现循环经济模式。应以提高中国装备制造业技术水平为目标,形成企业为主体、市场为导向、政府重视、部门支持、研究机构积极参与,各个层面全方位协调的工作机制、全面提高热处理行业技术的局面。依靠中国特有的产业特点和国情,走出一条中国热处理行业技术发展的道路。

  (1)紧密跟踪发达国家的技术发展思路和具体措施具体分析美国热处理技术发展路线图所提出的2020年目标,以及所提出要大力加以解决的具体工作内容和研究项目。同时应分析从1996年美国提出路线图到今天(2007年),依照路线图而行所取得的阶段性、实质性的进展。并以此作为借鉴和参考。

  (2)了解热处理行业技术发展的基本动向和趋势;现实地审视和认识提升中国装备制造业技术水平所必须的基本支撑,尤其是对中国热处理行业的技术、装备现状的底数的了解;明晰大工业生产过程中对热处理行业的基本需求,尽快提出中国热处理技术创新发展的思路。

  (3)提出中国热处理行业创新提高所必须解决的技术与装备问题,制定科学合理的攻关方案和具体的项目体系,分阶段予以实施解决。

  (4)全面整理热处理行业多年所取得的技术成果,通过合理的技术成果推广和转移方式,减少部门间、企业间不必要的技术推广障碍,将这些宝贵的知识财富充分利用起来;充分利用国内已经建立起来的、并且很好地开展了研究工作的各类研发平台资源,分门别类地予以支持有特点和特色的研发工作。

  (5)尽快建立政府、部门、企业、研发机构的协调工作机制,以形成实现行业技术创新、满足企业发展需求、体现政府宏观意图、获得部门有力支持、发挥研发力量作用这样的整体共赢的局面,以便顺利开展相关工作,使中国热处理行业技术与装备迅速赶上和达到国际先进水平。

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