常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性，以获得较好的综合性能。通常α合金和（α+β）合金退火温度选在（α+β）─→β相转变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解，得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点，达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相转变点以下40～100℃进行，亚稳定β合金淬火在(α+β)─→β相转变点以上40～80℃进行。时效处理温度一般为450～550℃。总结，钛合金的热处理工艺可以归纳为：（1）消除应力退火：目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。（2）完全退火：目的是为了获得好的韧性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。（3）固溶处理和时效：目的是为了提高其强度，α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理，在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。此外，为了满足工件的特殊要求，工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
二、钛合金的热处理原理热处理是改善钛合金的组织和性能的重要手段。钛合金的热处理强化的基本原理，既与铝合金相似，属于淬火时效强化类型；又与钢的热处理相似，也有马氏体相变。因此，钛合金的热处理相变有许多特点。1.钛合金淬火后得到的介稳定相钛合金淬火后能不能得到介稳定相，是判断钛合金能否热处理强化的先决条件。一般只含单一的α稳定元素或中性元素的钛合金，尽管加热到β相区淬火，但得不到介稳定相。因此，这类钛合金不能热处理强化，通常只进行退火处理。但是，钛与β稳定元素如钼、钨、钒、铌、钽和铬、铁、锰等组成的合金，加热到β相区淬火后，可以得到不同的介稳定相，如α′、α〞、ω和过冷的β′相。在这类钛合金中，由于这些介稳定相的形成导致合金的力学性能发生变化。因此，这类钛合金可以进行热处理强化。钛合金淬火时的相变比钢和铝合金都复杂。它在淬火时，因合金成分与淬火温度的不同，可形成不同的介稳定相。α′相是钛合金自β相区淬火时，发生无扩散型相变形成的一种合金元素在六方点阵的α钛中的过饱和固溶体的针状组织，其硬度略比平衡的α相高些。这种转变与钢中的马氏体转变相似，故β→α′的转变称为钛合金的马氏体相变。钛合金的马氏体转变类似于钢中奥氏体转变为马氏体，亦有一定的马氏体开始转变温度Ms点。随着合金元素含量的增加，Ms点降低，其中铁、锰、铬、和钼是强烈降低马氏体点的元素。当合金元素含量达到某一含量时，Ms点降低至室温下，马氏体转变完全被抑制，淬火后得到的组织是过冷的β固溶体，它是一个介稳定相，用β′表示。但是，钛合金中的淬火马氏体与钢中的淬火马氏体有很大差别。因为钢中的马氏体是间隙型的过饱和固溶体，有显著的强化效果；而钛合金中的马氏体，目前所发现的都是置换型过饱和固溶体，其硬度较低，而塑性很好，对钛合金的强化作用不大，因此实用价值不大。α〞相是钛合金淬火时，由立方点阵的β固溶体以无扩散型相变改组为六方点阵的过程中，原子的位移较形成α′相时小而形成的，在显微镜下其形态与α′相似，亦呈针状，也是一种马氏体相。但是α〞相具有斜方点阵，硬度比α′相更低。α〞相目前只在含有原子半径与钛相近的过渡族元素（W、Mo、V、Nb、Ta等）的钛合金中发现。ω相是钛合金中在介稳定的β′相转变为α相的过程中形成的一种中间过渡相。在含过渡族元素的许多钛合金中，在淬火、回火以及在压缩应力作用下，都能形成这种相。在淬火时，β→ω的相变与马氏体相变一样，亦是无扩散型相变，但淬火后在较低温度回火时，过冷的β′相转变为ω相则是属于扩散型相变，只是由于转变温度较低，原子扩散困难，β′相不能直接转变为稳定的α相，而是先形成过渡相ω，然后再转变为α相。ω相具有畸变的体心立方点阵或伪立方的结构，并与残留的β′相保持共格关系，具有很高的硬度和脆性。因此，ω相被称为特殊形式的马氏体相。ω相很细小，在一般光学显微下无法辨认，只有电镜下才能观察到。当合金中出现ω相时，硬度和脆性急剧增加，实际上，ω相不能加以利用，因此，在生产中应从合金成分和热处理工艺上设法避免和消除ω相的出现。β′相是含有一定量β稳定元素的钛合金从β或α+β相区淬火时，被保留下来的过饱和固溶体，称为介稳定β相或者称为过冷β相。β′相是一个极不稳定的相，在一定条件下会发生分解，在分解过程的不同阶段将析出α′、α〞、ω相和稳定的α相，引起合金性能的变化。β′相具有很好的塑性，但强度、硬度低。2.钛合金过冷β相的等温转变同钢中的过冷奥氏体等温分解相似，钛合金的过冷β相的分解过程亦可以用等温转变图即C曲线来表示，如图6-21为Ti-5Cr-3Al钛合金的C曲线。像钢的过冷奥氏体一样，任何钛合金的过冷β相的等温转变曲线都有转变速度最快的温度即C曲线的鼻部。钛合金的C曲线的形状和位置取决于β稳定元素的种类和含量。合金元素对钛合金C曲线位置的影响是，随着加入的β稳定元素的数量和稳定β相的能力增大，C曲线向右下方移动。 图6-21 Ti-5Cr-3Al钛合金的C曲线同钢相似，钛合金的C曲线亦可以近似地用于判断连续冷却的组织转变过程和最终得到的组织。3.钛合金的时效钛合金时效强化机理与铝合金时效不同之处，在于钛合金时效主要是依靠β´相在时效过程中分解析出弥散的α固溶体使合金强化，其时效过程中的相变是β´→α+β，此外α´→α+β也能产生一定的强化效果。而铝合金则主要是依靠时效过程中出现与母相共格的中间过渡相（如θ等）使合金强化。钛合金的时效温度可参照C曲线选择，时效过程β´相的分解产物，亦可按C曲线判断。时效工艺应避免产生ω相和共析分解产物，否则将使合金的塑性急剧降低。
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钛的热处理方法 一.钛的基本热处理: 工业纯钛是单相α 型组织,虽然在890℃以上有α-β 的多型体转变,但由于 相变特点决定了它的强化效应比较弱,所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的 机械强度.工业纯钛唯一的热处理就是退火.它的主要退火方法有三种：1 再结 晶退火 2 消应力退火 3 真空退火.前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应, 以恢复塑性和成型能力. 工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大.图2-26 所示为经不同冷加 工后,TA2 屈服强度的升高,因此在钛材生产过程中,经冷、热加工后,为了恢 复塑性,得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能,应进行再结晶退火.工业纯 钛的再结晶温度为550-650℃,因此再结晶退火温度应高于再结晶温度,但低于 α-β 相的转变温度.在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃ 的退火将引起晶粒粗大,导致机械性能下降）.退火材料的冷加工硬化一般经 10-20 分钟退火就能消除.这种热处理一般在钛材生产单位进行.为了减少高温 热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气,目前一般钛 材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理. 为了消除钛材在加工过程（如焊接、爆炸复合、制造过程中的轻度冷变形） 中的残余应力,应进行消应力热处理. 消应力退火一般不需要在真空或氩气气氛中进行,只要保持炉内气氛为微氧 化性即可. 二.钛及钛合金的热处理: 为了便于进行机械工业加并得到具有一定性能的钛和钛合金,以满足各种 产品对材料性能的要求,需要对钛及钛合金进行热处理. 1．工业纯钛（TA1、TA2、TA3）的热处理 α-钛合金从高温冷却到室温时,金相组织几乎全是α 相,不能起强化作用, 因此,目前对α-钛只需要进行消应力退火、再结晶退火和真空退火处理.前 两种是在微氧化炉中进行,而后者则应在真空炉中进行. （一）消应力退火 为了消除钛和钛合金在熔铸、冷加工、机械加工及焊接等工艺过程中所产生 的内应力,以便于以后加工,并避免在使用过程中由于内应力存在而引起开裂破 坏,对α-钛应进行消除应力退火处理.消除应力退火温度不能过高、过低,因为 过高引起晶粒粗化,产生不必要的相变而影响机械性能,过低又会使应力得不到 消除,所以,一般是选在再结晶温度以下.对于工业纯钛来说,消除应力退火的 加热温度为500-600℃.加热时间应根据工件的厚度及保温时间来确定.为了提 高经济效果并防止不必要的氧化,应选择能消除大部分内应力的最短时间.工业 纯钛消除应力退火的保温时间为15-60 分钟,冷却方式一般采用空冷. （二）再结晶退火（完全退火） α-钛大部分在退火状态下使用,退火可降低强度、提高塑性,得到较好的综 合性能.为了尽可能减少在热处理过程中气体对钛材表面污染,热处理温度尽可 能选得低些.工业纯钛的退火温度高于再结晶温度,但低于α 向β 相转变的温度 120-200℃,这时所得到的是细晶粒组织.加热时间视工件厚度而定,冷却方式 一般采用空冷.对于工业纯钛来说,再结晶退火的加热温度为680-700℃,保温 时间为30-120 分钟.规范的选取要根据实际情况来定,通常加热温度高时,保 温时间要短些. 需要指出的是,退火温度高于700℃时,而且保温时间长时,将引起晶粒粗 化,导致机械性能下降,同时,晶粒一旦粗化,用现有的任何热处理方法都难以 使之细化.为了避免晶粒粗化,可采取下列两种措施： 1）尽可能将退火温度选在700℃以下. 2） 退火温度如果在700℃以上时,保温时间尽可能短些,但在一般情况下, 每mm 厚度不得少于3 分钟,对于所有工件来讲,不能小于15 分钟. （三）真空退火 钛中的氢虽无强化作用,但危害性很大,能引起氢脆.氢在α-钛中的溶解 度很小,主要呈TiH2 化合物状态存在,而TiH2 只在300℃以下才稳定.如将α- 钛在真空中进行加热,就能将氢降低至以下.当钛中含氢量过多时需要除 氢,为了除氢或防止氧化,必须进行真空退火.真空退火的加热温度与保温时间, 与再结晶退火基本相同.冷却方式为在炉中缓冷却到适当的温度,然后才能开炉, 真空度不能低于5×10-4mmHg. 二．TC4（Ti-6Al-4V）的热处理 在钛合金中,TC4 是应用比较广泛的一种钛合金,通常它是在退火状态下 使用.对TC4 可进行消除应力退火、再结晶退火和固溶时效处理,退火后的组织 是α 和β 两相共存,但β 相含量较少,约占有10%.TC4 再结晶温度为750℃. 再结晶退火温度一般选在再结晶温度以上80~100℃（但在实际应用中,可视具 体情况而定,如表5-26）,再结晶退火后TC4 的组织是等轴α 相+β 相,综合性 能良好.但对TC4 的退火处理只是一种相稳定化处理,为了充分民掘其优良性 能的潜力,则应进行强化处理.TC4 合金的α+β/β 相转变温度为980~990℃,固 溶处理温度一般选在α+β/β 转变温度以下40~100℃（视具体情况而定,如表5-26 所示）,因为在β 相区固溶处理所得到的粗大魏氏体组织虽具有持久强度高和断 裂韧性高的优点,但拉伸塑性和疲劳强度均很低,而在α+β 相区固溶处理则无此 缺点. 规 范 类 型 温 度（℃） 时间（min） 冷 却 方 式 消除应力退火 550~650 30~240 空 冷 再结晶退火 750~800 60~120 空冷或随炉冷却至590℃后空冷 真空退火 790~815 固溶处理 850~950 30~60 水 淬 时效处理 480~560 4~8h 空 冷 时效处理是将固溶处理后的TC4 加热到中等温度,保持一定时间,随后空冷. 时效处理的目的是消除固溶处理所产生的对综合性能不利的α’相.固溶处理所产 生的淬火马氏体α’,在时效过程中发生迅速分解（相变相当复杂）,使强度升高, 对此有两种看法： 1.认为由于α’分解出α+β,分解产物的弥散强化作用使TC4 强度升高. 2.认为在时效过程中,β 相分解形成ω 相,造成TC4 强化. 随着时效的进行,强度降低,对此现象也有两种不同的观点： 1．β 相的聚集使强度降低（与上述1 对应）. 2．ω 相的分解为一软化过程（与上述2 对应）. 时效温度和时间的选择要以获得最好的综合性能为准.在推荐的固溶及时效 范围内,最好通过时效硬化曲线来确定最佳工艺（如图5-28 所示.此曲线为TC4 经850℃固溶处理后,在不同温度下的时效硬化曲线）.低温时效（480-560℃） 要比大于700℃的高温时效好.因为在高温时的拉伸强度、持久和蠕变强度、断 裂韧性以及缺口拉伸性能等各方面,低温时效都比高温时效的好. 经固溶处理的TC4 综合性能比750-800℃ 退火处理后的综合性能要好. 需要指出的是,TC4 合金的加工态原始组织对热处理后的显微组织和力学性 能有较大的影响.对于高于相变温度,经过不同变形而形成的网兰状组织来说, 是不能被热处理所改变,在750~800℃退火后,基本保持原来的组织状态；对于 在相变温度以下进行加工而得到的α 及β 相组织,在750-800℃退火后,则能得 到等轴初生α相及转变的β相.前者的拉伸延性和断面收缩率都较后者低；但耐 高温性能和断裂韧性、抗热盐应力腐蚀都较高. 四． 的热处理 是稳定β 型单相固溶合金,只需进行消除应力退火处理, 退火温度为750~800℃,保温一小时,冷却方式采用空冷、炉冷均可. 五．热处理中的几个问题 （一）污染问题 钛有极高的化学活性,几乎能与所有的元素作用.在室温下能与空气中的氧 起反应,生成一层极薄的氧化膜,氧化速率很小.但在高的温度下,除了氧化速 率加快并向金属晶格内扩散外,钛还与空气中的氢、氮、碳等起激烈的反应,也 能与气体化合物CO、CO2、H2O、NH4 及许多挥发性有机物反应.热处理金属元 素与工件表面的钛发生反应,使钛表面的化学成分发生变化,其中一些间隙元素 还能透过金属点阵,形成间隙固溶体.况且除氢以外,其他元素与钛的反应是不 可逆的.即使是氢,也不允许在最终热处理后,进行高温去除.间隙元素不仅影 响钛和钛合金的力学性能,而且还影响α+β/β 转变温度和一些相变过程,因此, 对于间隙元素,尤其是气体杂质元素对钛和钛合金的污染问题,在热处理中必须 引起重视. （二）加热炉的选择 为在加热过程中防止污染,必须对不同要求的工件采取不同的措施.若在最 后经磨削或其他机械加工能将工件表面的污染层去除时,可在任何类型的加热炉 中进行加热,炉内气氛呈中性或微氧化性.为防止吸氢,炉内应绝对避免呈还原 性气氛.当工件的最后加工工序为热处理时,一定要采用真空炉（真空度要求在 1×10-4mmHg）或氩气气氛（氩气纯度在以上并且干燥）的加热炉中进行 加热.热处理完毕后,必要时用30%的硝酸加3%的氢氟酸其余为水,在50℃温 度下对工件进行酸洗,或轻微磨削,以除去表面污染层. （四）加热方法 在热处理进行以前,首先要对加热炉炉膛进行清理,炉内不应有其他金属或 氧化皮；对于工件,则要求表面没有油污、水和氧化皮. 用真空炉对钛工件进行加热是防止污染的一种有效方法,但由于目前条件所 限,许多工厂还是采用一般加热炉.在一般加热炉中加热,根据需求的不同采用 不同的措施防止污染,比如： 1．根据工件的大小,可装在封闭的低碳钢容器中,抽真空后进行加热.若无真 空泵可通入惰性气体（氩气或氦气）进行保护,保护气体要多次反复通入、 排出,把空气完全排净. 2．使用涂层也是热处理中保护钛免遭污染的措施之一,在国外已取得一定的经 验.国内一些工厂也在采用高温漆和玻璃涂料作涂层.有人认为,目前对钛 所用的各种保护涂层,只能减少污染的深度,并不能完全免除污染.对每种 热处理,必须考虑允许的污染深度,选择合适有效的涂层,其中也包括热处 理后的剥离. 3．若用火焰加热,在加热过程中切忌火焰直接喷射在钛工件上,煤气火焰是钛 吸氢的主要根源之一.而用燃油加热,如若不慎将会引起钛工件过分氧化或 增碳. （五） 冷却 钛和钛合金热处理的冷却方式主要是空冷或炉冷,也有采用油冷或风扇冷却 的.淬火介质可用低粘度油或含3%NaOH 的水溶液,但通常使用最广泛的淬火 介质是水. 只要能满足钛和钛合金对冷却速度的要求.一般钢的热处理所采用的冷却装 置对钛都适用.
1 2013-10-21 [发明专利] 钛合金紧固件涂覆前磷化处理方法 C23C22/36 摘要：本发明创造提供了一种钛合金紧固件涂覆前磷化处理方法及其磷化处理液，包括在适当的磷化处理液中对钛合金紧固件进行磷化处理的步骤，所述的磷化处理液为由适量含有磷酸根离子(PO43-)的磷酸盐、含有氟离子(F-)的氟化物和冰醋酸组成的溶液。采用本发明方法生产工艺简单，生产效率高，成本低，能够增加涂料与钛合金钛合金紧固件涂覆前磷化处理方法及其磷化处理液，包括在适当的磷化处理液中对钛合金的附着力，达到相关标准要求。阅读全文全文下载法律状态同类专利信息查询2 2005-06-14 [发明专利] [发明授权专利] 用作人工骨骼的钛或钛合金生物医学材料及其制备方法 A61L27/06 3 2012-11-13 [发明专利] 一种旋塞阀的钛合金阀杆制备方法 C22F1/18 4 2009-07-21 [发明专利] 废酸浓缩泵的叶轮 F04D29/18 5 2013-10-15 [发明专利] 太阳能发电用电路保护套 H01B7/17 6 2006-11-21 [发明专利] [发明授权专利] 一种基于高炉粉尘制备耐磨耐腐蚀涂料的方法 C09D163/00
1 防锈磷化工艺磷化工艺的早期应用是防锈，钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜，起到防锈作用。经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年（对涂油工件而言），广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈，防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液，不含氧化类促进剂，并且有高游离酸度。这种铁系磷化处理温度高于95℃，处理时间长达30min以上，磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈和磷化双重功能。这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢，应用很少。锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能，磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状，是应用最为广泛的防锈磷化。加与不加促进剂均可，如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。通常处理温度80～100℃，处理时间10～20min，膜重在克/m2以上。锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化，通常采用硝酸盐作为促进剂，处理温度80～90℃，处理时间10～15min，磷化膜重大于,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。防锈磷化一般工艺流程：除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理——烘干——涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象，采用表面调整活化可细化晶粒。锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。铁系磷化一般不需要调整活化处理。磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性，如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍。2 耐磨减摩润滑磷化工艺对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件，它不仅承受一次载荷，而且还有运动摩擦，要求工件能减摩、耐摩。锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性，能耐磨损，磷化膜具有较好的减摩润滑作用。因此，广泛应用于活塞环，轴承支座，压缩机等零部件。这类耐磨减摩磷化处理温度70～100℃，处理时间10～20min，磷化膜重大于。在冷加工行业如：接管、拉丝、挤压、深拉延等工序，要求磷化膜提供减摩润滑性能，一般采用锌系磷化，一是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，二是锌系磷化操作温度比较低，可在40、60或90℃条件下进行磷化处理，磷化时间4～10min，有时甚至几十秒钟即可，磷化膜重量要求≥3g/m2便可。工艺流程是：耐磨减摩磷化减摩润滑磷化（冷加工）除油除锈除油除锈水清洗 水清洗锰系磷化锌系磷化水清洗 水清洗干燥 皂化（硬脂酸钠）涂润滑油脂干燥3 漆前磷化工艺涂装底漆前的磷化处理，将提高漆膜与基体金属的附着力，提高整个涂层系统的耐腐蚀能力；提供工序间保护以免形成二次生锈。因此漆前磷化的首要问题是磷化膜必须与底漆有优良的配套性，而磷化膜本身的防锈性是次要的，磷化膜细致密实、膜薄。当磷化膜粗厚时，会对漆膜的综合性能产生负效应。磷化体系与工艺的选定主要由：工件材质、油锈程度、几何形状；磷化与涂漆的时间间隔；底漆品种和施工方式以及相关场地设备条件决定。一般来说，低碳钢较高碳钢容易进行磷化处理，磷化成膜性能好些。对于有锈（氧化皮）工件必须经过酸洗工序，而酸洗后的工件将给磷化带来很多麻烦，如工序间生锈泛黄，残留酸液的清除，磷化膜出现粗化等。酸洗后的工件在进行锌系、锌锰系磷化前一般要进行表面调整处理。在间歇式的生产场合，由于受条件限制，磷化工件必须存放一段时间后才能涂漆，因此要求磷化膜本身具有较好的防锈性。如果存放期在10天以上，一般应采用中温磷化，如中温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系等，磷化膜的厚度最好应在～之间。磷化后的工件应立即烘干，不宜自然凉干，以免在夹缝、焊接处形成锈蚀。如果存放期只有3～5天，可用低温锌系、轻铁系磷化，烘干效果会好于自然凉干。 单室喷淋磷化工艺整个前处理工艺只有一个喷室，在喷室的下面有多个贮液槽体，不同的处理液喷淋工件后流回各自的槽体中。例如首先喷淋脱脂液，待脱脂液流回脱脂槽后，关闭阀门；然后喷淋水洗，水洗完成后关闭水洗阀门；下一步再喷淋磷化液，这种单室处理方法可实行如下几种工艺流程：脱脂——磷化“二合一”（轻铁系）——水清洗——（铬封闭）——出件。脱脂——水清洗——磷化——水清洗——（铬封闭）——出件脱脂——水清洗——表面调整——磷化——水清洗——（铬封闭）——出件这种磷化工艺一般不提倡安排酸洗工序，以免造成设备腐蚀或产生工序间锈蚀。单室工艺设备少占用场地小，简便易行，但浪费较大，仅适合于批量少的间歇式生产场合。与此相似的另一种方法，采用外围小容量罐体盛处理液，通过泵与管道抽液后与热水混合后喷淋在工件上达到脱脂、磷化效果，喷淋后药液不回收，这种方法更简单，但浪费更大。多室“标准”工位磷化工艺：①预脱脂 50～70℃ 1～2min②脱脂 50～70℃ 2～4min③水清洗1～2道 常温 ～④表面调整 常温 ～⑤磷化 35～60℃ 2～6min⑥水清洗<2道常温 ～⑦去离子水洗 常温 ～⑧铬酸盐处理 40～70℃ ～⑨烘干 低于180℃处理方式可采用全喷淋、全浸泡、喷淋-浸泡结合三种方式。对家用电器行业一般采用全喷淋方式，它效率高，整个前处理只需要十几分钟即可完成，节省场地设备。汽车行业流行采用喷淋-浸泡相结合的方式。表面调整工序并非必须，表调剂加到脱脂槽内也可达到相同效果。磷化后的去离子水洗必不可少。磷化后的铬酸盐处理，可提高整个涂层系统的耐腐蚀性能），但由于铬的环境污染问题，因此应慎使用。除非有足够的理由，酸洗工序一般不采用喷淋处理方式，喷淋会带来设备腐蚀以及工件工序间生锈等一系列问题。其他各工序均可采用全喷淋或喷-浸相结合的施工方式。对于混合件（无锈工件、有锈、氧化皮工件同时混合处理），采用脱脂除锈“二合一”代替分步脱脂除锈的方法已经应用有几十年的历史，同样可获满意效果。对于酸洗和脱脂除锈“二合一”一般采用非挥发性的无机酸较适宜。磷化（Ⅳ）——磷化工艺（2）在磷化工序中，由于各个磷化液生产厂家和就应用厂家基于不同的性能要求，涉及不同配方的磷化液在磷化工艺中应用。但规模商品化应用的也仅只有几大主要类型，如轻铁系、锌系、锰系、锌钙系，所采用的的促进剂基本都是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等。磷化处理温度通常为常温型5～30℃，低温型35～45℃，中温型50～70℃。在磷化配方中，大家也许还经常可见到“三合一”、“四合一”，即除油除锈磷化钝化综合处理剂，由于这类几合一处理剂，在国内外都不提倡采用，这量不作叙述。1 配方组成及性能 常温低温型磷化常温磷化是不加温磷化，温度范围是5～30℃。低温磷化通常指磷化温度为35～45℃的磷化工艺，在有些情况下即使温度偏高偏低一点，也认为是低温磷化，尚无统一的标准。常温低温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主，当然也有改进型，如在锌系磷化中加入Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性，仍习惯称之为锌系磷化，配方及性能见表1。铁系轻型磷化形成彩色或灰色磷化膜，纯用钼酸钠促进剂得到全彩色磷化膜，纯用NO3-或ClO3-促进剂得到灰色磷化膜，用钼酸盐和NO3-、ClO3-混合促进剂将形成彩色或灰色混合色膜。轻铁系磷化不能形成厚膜，膜重总是在1g/m2以下。它与涂漆配套的一个显著特点是使漆膜的抗弯曲、抗冲击性能特别好。一般优于其他类型如锌系、锰系、锌钙系磷化。轻铁系磷化槽液还有一些独特的优点，即不需要表面调整；磷化沉渣特别少；槽液工艺范围宽，管理方便，但不足之处是耐盐雾性能稍差。轻铁系磷化与粉末涂装、阳极电泳配套应用多一些，与锌系磷化相比不会有很大的差别。有一种脱脂-磷化“二合一”的轻铁系磷化，其槽液成分基本与常规轻铁系磷化相同，只不过额外加入一些表面活性剂起脱脂作用，通常以喷淋方式使用，当然还需加一定的消泡剂。这种脱脂-磷化“二合一”工艺，在国内外都有应用：还有一类高游离酸度（含有较高浓度的磷酸）的轻铁系磷化，同样形成轻铁系磷化膜，它同时还可以兼顾除油除锈功能。这种轻铁系除油除锈磷化液与那些不水洗型“三合一”、“四合一”有着本质区别，真正形成了轻铁系磷化膜。常温低温锌系磷化是使用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在家用电器行业，低温锌系磷化完全占有统治地位。甚至在汽车行业，低温锌系磷化也占有一定的比重。常温低温锌系磷化一般需要胶体钛表面预处理，一则细化磷化晶粒形成薄型磷化膜；二则提高磷化成膜速度。低温锌系磷化经表面胶体钛调整预处理的工件，在35～45℃温度范围内，喷淋时只需1～2min，浸泡也只需要3～8min即可形成均匀完整细致的磷化膜，膜重～，通过调节游离酸度等方法可稍微增加膜厚。常温低温磷化与各类涂漆均具有很好的配套性。一般常温低温型磷化采用NO3-/NO2-、NO3-/ClO3-/NO2-促进剂体系较好，不仅成膜速度快，磷化膜形成结晶细密，促时剂主体NO2-测定非常方便，以致槽液管理简单，不易出现问题。需经常补加促进剂，有时每隔几小时补一次或有时每班、每天补一次。对NO3-/ClO2-、NO3-/ClO2-/有机硝基物促进剂体系，它虽不需要经常补加，但由于主促进剂ClO2-、有机硝基物的测定比较复杂，在实际应用中当出现促进剂过量或不足时槽液会变成深棕色，使总酸度、游离酸度的化验带来不便，并且这类促进剂体系成膜速度也快。因此推荐采用NO2-为主体 的促进剂体系。在常温低温锌系磷化液中由于有大量的氧化性促进剂，因此槽中Fe2+不会积累，并被氧化成为Fe3+而形成磷酸铁沉渣。在常温低温锌系磷化液中加入多羟基酸、聚磷酸盐等降渣减膜重，加入氟化物抗铝并改善磷化膜结构的均匀性。 中温型磷化中温磷化通常是指处理温度50～70℃的磷化工艺，温度范围偏高偏低一些也可属于中温磷化之列。中温磷化用于漆前打底，主要是锌系、锰系、锌钙系磷化三大类，它们在工业应用中占有最大的份额。中温锌系磷化是所有各种类型磷化中应用最为普遍的一种磷化工艺，在涂装行业，它与各类涂装的配套性均好。中温锌系磷化大部分是NO3-单独作为促进剂（在中温50～70℃，NO3-氧化过程中会自动产生NO2-，成为自生NO3-/ NO2-促进剂体系），NO3-含量，通常大于15g/l。采用NO2-或ClO3-与NO3-混合型促进剂可大幅度提高成膜速度，并使磷化膜细密。但NO3-、NO2-、ClO3-三种类型的促进剂均可单独或混合使用，要视具体情况来作出选择。在中温锌系磷化工序中，即使不经过表面调整处理也能形成均匀完整的磷化膜。但表面调整处理可提高磷化速度和细化磷化晶粒，形成细密磷化膜。表面调整可选用胶体钛型或草酸型，草酸型表调还具二次除锈的功能。中温锌系磷化是一种传统的成熟工艺，槽液控制简便，通过选择不同的促进剂、表面调整工序、酸比可获不同的成膜速度和厚度的磷化膜。在当今汽车行业，比较流行低锌磷化（锌含量在以下）。据报道，低锌磷化与阴极电泳配套性好，可充分发挥阴极电泳的优势。在发达国家，高档一些的汽车大都采用低锌磷化。一般在低锌磷化液中还加入少量Mn2+、Ni2+，一则是为了提高耐蚀性，二则是为了能形成颗状磷化晶粒的磷化膜。低锌磷化一般采用NO3-/NO2-促进剂体系，处理温度50～60℃磷化膜重～.纯锰系磷化在涂装行业应用不多，它主要用于防锈与润滑。在涂装行业锌锰系磷化有一定的市场，磷化膜的颜色要比锌系深。常规锌锰系磷化槽液主要是由酸式磷酸锰（商品名马日夫盐）和硝酸锌组成，利用硝酸根作为促进剂，也可加入ClO3-、NO2-提高磷化速度。不管是锰系还是锌锰系磷化，均可控制形成颗粒状紧密磷化晶粒的磷化膜，据报道，这种含锰的颗粒状结晶磷化膜的溶解量达到10%～30%。因此一般阳极电泳前的磷化，往往在磷化槽液中加入一些Mn2+,以改善磷化膜的阳极溶解性能，而表面调整工序会使锰系磷化膜更细密。锌钙系磷化是锌系磷化的改进型，它具备锌系磷化的一般特点，由于引入Ca2+，它抑制了磷酸锌晶粒的粗大趋势。因此只要加入足够的Ca2+，就能形成颗粒状晶粒细密磷化膜，如果Ca2+的含量不够，仍将存在部分粗大的磷酸锌晶粒。锌钙系磷化一般用NO3-作促进剂，也可与ClO3-混合使用，但极少与NO2-混合使用。锌钙系磷化不表面调整处理照样能形成细密磷化膜，不用胶体钛表调而用草酸型表调，因为它可除“二次锈”，对磷化非常有利。锌钙系磷化由于引入Ca2+，形成含钙系磷化膜不能厚，膜重～最适宜，厚膜会影响漆膜抗弯曲，抗冲击性能。在锌系、锰系、锌钙系磷化槽液中加入一定的Ni2+可提高耐蚀性，又可使磷化膜的微观结构为颗粒状晶粒，据报道含镍的磷酸盐膜耐碱溶性特别好，提高了漆膜的耐腐蚀能力；只能少量加入聚磷酸盐、多羟基酸，起到降渣、降膜厚的作用，太多时会导致膜薄甚至完全不能成膜；氟化合物起到活性作用，特别是铝件、锌件，氟还改善磷化成膜均匀性。在中温磷化液中，由于含有大量氧化型促进剂，只要槽液不是大负荷连续操作，一般不会产生Fe2+过量问题，Fe2+形成磷酸铁沉渣。2 磷化操作中出现一般性故障 轻铁系磷化轻铁系磷化抗杂质、抗污染的能力较强，槽液出现故障的机会较少，常见故障主要有：磷化成膜速度慢；工件表面挂黑灰。磷化成膜速度慢的主要原因是：游离酸度过低；磷化处理温度过低。工件表面挂黑灰的主要原因是磷化槽液游离酸度过高、温度过高、磷化时间过长等。 锌系、锰系、锌钙系磷化对于中温磷化只要将工艺参数如：总酸度、游离酸度、促进剂浓度、处理温度、时间控制好，一般不会出现很多问题。而低温磷化，胶体钛表面调整是至关重要的工序，有时问题往往出在表面调整。磷化槽液中杂质的积累对低温磷化比较有影响，有时导致成膜困难。在中温锌钙系磷化液中还容易出现局部形成均匀完整的磷化膜。这种现象的原因一是Ca2+含量过高，二是磷化液中存在如As、Pb、脲类等杂质，出现这种现象，如果加入Zn2+后仍无改进的迹象，便属于第二种原因，只有更换槽液。在具体生产应用中会出现各式各样问题，只有凭经验、凭小试进行摸索解决。表4 锌系、锰系、锌钙系磷化的常见故障常见故障产生的主要原因解决方法工件表面均匀泛黄，但均匀疏松的磷化膜1． 总酸度低、酸比低2． 促进剂浓度低3． 磷化温度低、时间短1． 补加磷化液和碱2． 补加促进剂3． 提高温度4． 延长时间磷化成膜速度慢，但延长磷化时间仍可形成均匀完整膜1． 表面调整能力不强2． 促进剂浓度不够3． 酸比低4． 磷化温度低1． 改进表调或换槽2． 补加促进剂3． 补加碱4． 提高温度磷化膜局部块状条状挂灰，挂灰处磷化膜不均匀，有时彩色膜1． 工件在进入磷化槽前已经形成二次黄绿锈2． 表面调整能力差3． 磷化液中杂质多1． 加快工序间周转或实施水膜保护2． 改进表调3． 更换槽液磷化膜均匀出现彩色膜或均匀挂白1． 促进剂含量过高2． 表调失去作用或是表调后水洗过度3． 磷化液杂质过多、老化1． 让促进剂自然降低2． 加强表调3． 换槽工件表面覆盖一层结晶体1． 游离酸度过低2． 温度过高1． 加一些磷酸2． 降低温度槽液沉渣过多1． 促进剂浓度过高2． 游离酸度过高3． 工件磷化时间过长4． 中和过度形成结晶沉淀1． 让其自然降低2． 补加碱3． 缩短时间4． 补加磷酸
钛板耐腐蚀！不过要看你是哪一类
我写的《生物医用钛及钛合金的粉末冶金制备工艺研究》，发你一篇肯定不行的，学校都要求原创。当时我也是急啊，还好同学给的莫文网，很快就帮我搞定了，感谢啊思路：关键是实验部分，采用新的粉末冶金方法,以氢化钛粉代替传统钛金属粉末,作为成形和烧结的原材料。采用混合元素法,通过直接烧结TiHH2粉及合金氢化物粉,在烧结过程中直接进行脱氢,制备钛及钛合金。采用热膨胀仪,TG-DSC热重差热分析，X射线衍射(XRD)，SEM及力学性能检测等手段研究了氢化物热分解脱氢过程、烧结致密化过程、烧结样显微组织和力学性能。首先对氢化物分解反应的热力学和动力学进行分析,为确定最佳脱氢-烧结工艺提供理论依据。
钛板具有耐腐蚀的特性，但看你是用在什么环境下了，不同的使用环境，耐腐参数也会有变化的。宝鸡雷宝工贸
机电专业的数控设计，有你需要的合适的课题，如有需求请call我Q。。
目录前言摘要一、数控技术是制造业的重要基础2、数控技术发展趋势 性能发展方向 功能发展方向 体系结构的发展 三、中国数控的出路四、结语参考文献前言 没有指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。 我国从事数控机床编程、加工工艺与维修工作的技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速，尤其是微技术和机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践 ,带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇论文形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床技术理论完整地表述出来，本文仅是将业内众老师及同仁的经验加以适当的归纳整理，以求对该学科有更深刻的认识数控技术的发展趋势浅析摘要 简要介绍了国内外数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。在此基础上，从性能发展 体系结构等各方面深入讨论了我国数控技术的发展趋势，得出数控技术会向智能化 网络化 集成化 微机电控制系统和数字化的方向发展的结论；并从产业发展的角度考虑，进行了对数控技术与产业发展途径的思考，分别从总体战略和技术途径两方面进行了探讨。并对我过数控产业发展进行了思考。一、数控技术是制造业的重要基础 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径.装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。 根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。 二、数控技术发展趋势 性能发展方向 (1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。 (2)柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。 (3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。 功能发展方向 (1)用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。 (2)科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。 (3)插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。 (4)内装高性能PLC 数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。 体系结构的发展 (1)集成化 采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。 (2)模块化 硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。 (3)网络化 机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。 (4)通用型开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。 三、中国数控的出路 纵观目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，特别是国外企业有雄厚的资金，加上外国企业为占领中国市场，对我国能够生产的数控系统压价销售，而对我国未能生产的数控系统，不仅高价而且附加许多限制。在国外数控企业采用技术封锁和低价倾销的双重策略下，中国数控产业经历了坎坷的历程，我国曾花巨资引进西门子和FANUC的技术，并希望在此基础上吸收消化，开发我国自己的数控技术。如北京密云所引进了FANUC的数控系统，可是，FANUC卖给我们的都是即将过时的落后技术。我国引进后，尚未来得及吸收消化和批量生产，FANUC即宣布停止生产该系统的生产，并将性能价格比更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场。这种总是跟在别人后面走的做法，必然受人制约，永远落在后面。中国数控出路何在？ 随着计算机技术日新月异的发展，基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机，加强和重点扶持开放性数控技术的研究和应用，我国的数控产业才有发展壮大可能，才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地 四、结语 制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨,坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济的发展和数控技术共同腾飞！参考文献1 施法中.计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条.北京航空航天大学出版社.19942 陈玉祥.中国机械工程, 1998，9(5):1~4[4] 3 熊鸣镝.三维设计将CAD应用引向深入.机电一体化.1997.(5):5~7
很傻很天真！
机械制造热处理节能面临问题及改善措施论文
热处理是机械制造必不可缺的一道工艺，尤其是对钢铁等金属材料的热处理是现代制造技术的关键所在，主要作用是通过加热、保温和冷却三个过程使材料的强塑性得以提高。由于在这三个过程中要使材料表面或内部的金相组织结构发生变化，因而热处理三道工序能耗较大。据相关调查显示，我国目前热处理电阻炉的总容量较欧盟相比要高出50万kw，但产值却远不及欧盟。由此可见，优化制造工业中热处理节能业已成为当前热处理工艺不可忽视的重要工作。
一、我国热处理生产现状
（一）热处理能耗规模
热处理作为机械制造必不可少的重要工艺，是机械制造行业中生产规模较大的产业。截至“十一五”期末调查结果显示，我国共有各类热处理相关生产厂、车间约18000家，实现装机容量1500万kW，年生产能力突破4500万吨，同时年耗总量也高达230亿度，约占我国机械制造业年消耗总电量的三分之一，由此可见，热处理能耗高是我国机械制造业较为突出的特点，而且具有极大的节能降耗空间和潜力。
（二）热处理主要污染物类型及来源
热处理不仅是我国机械制造业中的耗能大户，还是环境污染大户。同样根据“十一五”期末的有关调查显示，目前我国是世界第二耗能大户，年能耗约为14．2亿吨标煤，尤其是单位产品能耗较发达国家高出20%～60%，这说明我国热处理效率水平不高，热处理过程中能耗损失较大，因而产生的环境污染物业相对更高一些，而这些污染物主要来源于加热、淬火冷却、表面处理三大工序，已经严重威胁到人类健康和社会环境。
二、我国热处理节能面临的最主要问题
从我国热处理生产现状中可以得知，高能耗和重污染已经成为我国热处理的突出特点，而且也是我国热处理节能需要解决的'两大难题。其归根结底是由于我国热处理技术水平不高所造成的，突出表现为如下两点：
（一）热处理设备能耗大，能源利用率低
目前我国热处理设备升级换代速度较慢，30年间我国热处理单位能耗仅下降了600 kW·h/t，降至1000 kW·h/t的平均水平，其中大中型企业节能效果稍好一些，基本控制在500～800 kW·h/t，但较发达国家300～450 kW·h/t的平均单位能耗相比仍有不小差距，约为发达国家的2～3倍。
（二）少无氧化热处理设备应用率低，污染和资源浪费严重
不仅如此，由于设备更新换代速度较慢，我国目前无氧化热处理设备应用没有普及。截至“十一五”期末，我国机械制造行业少无氧化热处理设备应用率仅为30%，而制造业发达国家少无氧化热处理应用率则高达80%～90%。由此可见，我国热处理工艺仍以燃烧加热为主，致使燃烧所产生的碳黑、烟尘以及大量的CO2、残氨等废气造成了严重的环境污染。此外，通常热处理燃烧造成的金属氧化烧损约为金属本体重量的3%，加上钢材表面脱碳处理所浪费掉的钢材，每年超过百万吨，造成了极大的浪费。
三、优化热处理节能的措施
尽管造成我国热处理高能耗、重污染主要是由于技术水平所引起的，但是笔者认为优化热处理节能并不单单限于提高技术水平，还需要提高企业管理能力。
（一）优化热处理节能的管理措施
管理是企业发展的根本，更是技术革新的基础。如果管理不到位，那么即使有再先进的技术和工艺，也会因人为操作因素导致技术水平不能得到全部发挥。而优化热处理节能的管理首要工作就是要建立完善的节能体系，制定现代热处理企业制度、生产管理制度、横班效益考核等制度，做到有“法”可依，既能够通过严格控制热平衡参数等热处理操作来控制能源消耗流向，又能够通过考核奖惩措施调动员工节能降耗的积极性。此外，还要举办以节约电、煤、气、水和油为主旨的“五小成果”技改活动，对做出贡献的员工给予精神和物质奖励，鼓励员工就进行科技革新。
（二）应用新技术和新能源实现节能降耗
1. 应用新能源，使用清洁能源作为燃料
鉴于目前我国仍以燃烧作为热处理加热的主要方式并且短期内难以改变的现状。应当尽量在燃烧过程中应用清洁能源作为燃料，以新能源代替污染较大的煤燃料。基于此，可考虑选用天然气作为燃料，在通常技术条件下，其热效率可达50．5%，较煤电热效率高出近1倍。热处理炉除直接燃烧可获得至少30%的热效率外，烟道气废热还可用于预热燃烧，空气、回火炉的加热、清洗液和淬火油的加热以及其他生活用途，使绝对的热利用率可达到80%以上，具有节能环保双重优势。
2.加强科技研发，试验和推广节能新设备和新工艺
开发新工艺加强热处理节能理论的研究，试验和推广节能新设备和新工艺，尽量采用节能新技术。同时还必须估量实现该技术的代价.即要综合考虑以下几方面的因素:(l)从零件和整机的实际工作条件出发，制定合理的热处理工艺。技术要求该高的就高，不该高的不要盲目求高，工艺要和零件的功能、重要性密切结合;(2)根据具体零件和材料，尽量选用先进的热处理技术，提升少无氧化加热设备的应用率，以获得优质、节能、高效率的经济效果，并充分挖掘材料性能特点。
3.采用新技术改善热处理生产环境
从上文分析可知，目前我国热处理加热仍然采取燃烧的方式，并用油冷的方式进行换热冷却，对环境造成了巨大污染，需要采用清洁、节能的热处理技术加以替代。目前可采用的新技术有如下几种。
（1）真空加热处理技术
真空加热是一种在低于或者等于10-5负压空间内对热处理件加热的方法。采取真空加热技术既能够避免燃烧给热处理件带来的氧化和脱碳，又能够在真空渗碳或碳氮共渗以后进行高压气淬，进而使热处理加热效率和性能都得到提升。据调查，目前发达国家真空热处理技术应用率可达20%左右，而我国还不足5%，因而提升真空热处理技术的使用率是当前改善热处理效率的重要途径之一。
（2）离子渗氮和离子渗碳技术
离子渗氮和离子渗碳是将置于低压容器内的工件在辉光放电的作用下，带电粒子轰击工件表面，使其温度升高，实现所需原子渗人表层的化学热处理方法。与常规的化学热处理相比，特点是渗速快、工件变形小、易控制，热效率高、节约能源，而且无烟雾、废气污染。
（3）感应加热热处理技术
感应加热是利用电磁感应的原理，使工件表面产生涡流而被加热。其特点是加热速度快、易控制、工件表面氧化和脱碳少、节约能源、污染少。
（4）激光束、电子束、离子束表面技术
该技术主要包括表面淬火、重熔、涂层，主要依靠高能束对热处理件表面进行快速加热进而实现热处理，较燃烧加热相比该技术不会产生烟尘等污染，是一种十分清洁环保的技术。
（5）热处理的CAD技术
当今时代已经进入到信息时代，随着IT技术的不断发展，利用现代化信息技术来实现热处理节能也原来越被广泛应用。CAD技术就是其中一种，它可以通过计算机模拟热处理工艺流程来控制淬火剂和淬火方法的使用，实现二者最优化配置，加快渗碳过程，减少废气排放量。不仅如此，智能CAD技术还可以利用不断开发的先进计算方法例如三维温度场等来回收利用热处理的余热，减少能量的损耗，是绿色节能和清洁生产的重要技术。
总而言之，改善我国目前热处理能耗高、污染重的现状，就必须从优化节能管理和应用新技术、新能源两大方面入手，在规范、严格管理的基础上采取各项技术措施，才能有效提升热处理节能水平。
参考文献
[1]廖波,肖福仁.热处理节能与环保技术进展[J].金属热处理,2009年第01期
[2]葛欣.金属材料热处理节能新技术的应用[J].中国高新技术企业，2011年第33期
金属材料好比是各种蔬菜，热处理就好比是炒菜，掌握好火候，就能做出不同的味道。热处理也一样，不同的材料，要不同的火候，才能得到想要的机械性能。有时候还要“添油加醋”，呵呵有这样的文章，可以发挥写一下。
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：一、分类：金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属 、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。二、性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。三、生产工艺：金属材料生产，一般是先提取和冶炼金属 。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼；有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺 。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理（将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间，以提高其强度和硬度）等。四、发展趋势：金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。
该论文从四把火开始，结合目前比较流行和先进的热处理工艺如双相钢等讲一下自己的设想，同时通过讲解一下形状记忆合金、TMCP等，旁征博引一下，论文很简单