特种热处理技术

特种热处理工艺是国防工业系统关键制造技术之一。美国为加速其航天飞机的发展，由5家公司组成联合体共同开发针对5种新材料的成形及热处理工艺，即高温Ti-Al化合物，C/C及陶瓷基复合材料，高蠕变强度材料及高导热材料。美国经特殊工艺.处理的8089合金，使用温度可达到400℃。金属间化合物经韧化处理后可显著提高韧性，更适于高温下使用，Ti3A1可在816℃、 TiAl可在1083℃下使用;是航天飞机和航空发动机理想的材料。美国已将形状记忆合金用于卫星自展天线和管接头，用于导弹自展尾翼的研究也取得了很大进展。以美国威斯康星大学为首的PSII表面热改性处理技术用于航空发动机与卫星轴类零件及轴承，并取得重大进展，克林顿总统曾亲临视察该项工艺技术。

真空及气氛热处理以其特有的无污梁、无氧化、工件变形小和适用范围广等优点，广泛用于航空航天结构件处理，如齿轮结构件表面渗碳或渗氮，导弹和航天器各种合金或钢件的去应力、增强或增韧处理等。典型结构如：仪表零件、传动结构、燃料贮箱、发动机壳体等;美国热处理炉约有50%以上为真空热处理炉。规格齐全，成龙配套。第四代最新式气淬炉——双室高压真空气淬炉也已开始应用。此外，真空热处理炉已广泛采用了计算机控制。目前已发展到真空化学热处理和真空气淬热处理，包括高压真空气淬、高流率真空气淬和高压高流率真空气淬技术等。

激光热处理技术在国外已广泛用于航空、航天、电子、仪表等领域，如各种复杂表面件、微型构件、需局部强化处理构件、微型电子器件、大规模集成电路的生产和修补、精密光学元件、精密测量元件等。其中，激光淬火是应用最早最广泛的激光处理技术，能处理钦合金、铝合金、合金钢和碳钢等材料。如 MKl0制导火箭发射系统点火区的阻断凸轮，采用AISl4340钢，用1.2KW激光表面处理代替原来的氮化处理，最高硬度由原来的55Rc提高到 62Rc，硬化层深度由0.01—0.02in提高到0.015—0.030in，且每组4件凸轮的处理导向由原60天缩短到1小时，钦合金零件表面激光淬火后硬度可提高75%—125%。目前研究水平已达到经激光表面处理后硬度比普通淬火高5%—20%，激光涂层结合牢固、熔层只有0.05— 0.13mm，激光合金化和非晶态处理，融化层只有1—10μm;目前世界上主要研究单位有美国的IBM公司、巴特尔研究院、海军研究试验室、激光应用公司等;英国的罗尔斯一罗伊斯公司、英国帝国大学等;日本的大阪大学热喷涂研究中心、村田公司等。国内在该领域也开展了相应的研究工作，并取得显著成果。但由于起步较晚，加之经费投入不足，因此与国外相比尚有一定差距。因此，“九·五”期间应加大力度开展研究，进一步缩小与国外的差距。