時間：2022-08-23 09:36:38
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1.1硬質合金材料的選擇經過反復實驗，多方篩選，在眾多硬質合金中選出用YG20作為硬質合金量面用材料。YG20韌性好，加工性能好，能適用砂輪和線切割加工，不易產生裂紋。對提高產品的合格率起到了保障作用。
1.2焊接工藝的確定把硬質合金片焊接到量爪上，保證硬質合金片在量爪上平整，垂直，居中，牢固。我們選擇在小高頻焊接機上焊接，焊接材料選用銀基釬料焊接片，焊接溫度640度，焊接后，保溫：80度，3小時，以消除焊接應力，保證硬質合金牢固不脫落。
1.3磨削用砂輪的選定硬質合金量面游標卡尺加工時的難點就是硬質合金磨削時難磨、有時磨削3~4個小時尺寸也還是原尺寸，且磨削中硬質合金很容易開裂。根據磨削部位不同，經過反復實驗，焊接后加工用的砂輪選為兩種。
1.3.1磨平面用砂輪用磨料為碳化硅、粒度46的砂輪磨削量爪平面。磨削時不用冷卻液，防止磨削裂紋的產生。
1.3.2磨量面用砂輪用磨料為金鋼石、粒度46的砂輪磨削量面。金鋼石砂輪有切削力，能有效的磨削硬質合金且無裂紋。
二、技術要點、難點
2.1量爪合金槽的加工加工合金槽時量爪硬度≥52.5HRC，在高硬度量爪上加工出高質量的硬質合金槽。
2.2焊接參數確定焊接溫度的控制。硬質合金與量爪的結合應平整，垂直，居中，牢固。
2.3硬質合金量面的磨削保證加工效率和加工時硬質合金不破裂。
2.4硬質合金量面的開刃要求刃面對稱，粗糙度：Ra不大于1.6μm。
三、實施步驟
3.1制定加工方案
3.1.1選擇硬質合金材料經過反復實驗,多方篩選,在眾多硬質合金中選出用YG20作為硬質合金量面用材料。
3.1.2確定焊接工藝選擇在小高頻焊接機上焊接，焊接材料選用銀基釬料焊接片，焊接溫度640度，焊接后，保溫：80度，3小時，以消除焊接應力，保證硬質合金牢固不脫落。
3.1.3選定磨削用砂輪（1）磨平面用砂輪用磨料為碳化硅、粒度46的砂輪磨削量爪平面。磨削時不用冷卻液，防止磨削裂紋的產生。（2）磨量面用砂輪用磨料為金鋼石、粒度46的砂輪磨削量面。金鋼石砂輪有切削力，能有效的磨削硬質合金且無裂紋。
3.2編制加工工藝根據我公司加工特點和能力，以及零件的要求，按初裝配磨量面線切割合金槽合金槽打砂處理高頻焊接合金回火處理磨平面磨量面線切割合金刃線切割量爪外形磨外形的路線進行加工。
3.3跟蹤工藝實施在生產時，跟隨零件加工過程，經過多次試驗，不斷優化工藝，解決出現的問題。
3.3.1合金焊接后脫落合金焊接后易脫落，增加了焊前合金槽打砂處理，焊后回火處理，解決了問題。
3.3.2合金難加工，易碎裂經過反復實驗,多方篩選,在眾多硬質合金中選出用YG20作為硬質合金量面用材料。YG20韌性好,加工性能好,能適用砂輪和線切割加工.不易產生裂紋。
四、驗收結論
（1）用該工藝生產的的硬質合金量面游標卡尺，其合金量面硬度高，耐磨，紅硬性好。（2）產品質量穩定、可靠、精度高，達到游標卡尺的國家標準。（3）用該工藝生產的合金量面游標卡尺質量上乘，廢品率低，且成本低，容易加工，便于操作，有廣泛的前景。
五、經濟效益
隨著我國汽車總量的不斷增加，我國已經成為世界第三大汽車生產國，和世界第二大汽車消費國。鋁合金汽車輪轂的年產量超過六千萬件，有很大的出口額。為了滿足市場的需求，鋁合金汽車輪轂在結構和生產設計上都有很多形式。外觀造型上有寬輪輻、窄輪輻、多輪輻、少輪輻等設計，外觀式樣有拋光涂透明漆、亮面涂透明漆、電鍍等。涂抹的顏色也根據客戶的要求有多重形式，不同的色彩、不同的設計、不同的外觀是發展的趨勢。
2鋁合金汽車輪轂的優點
首先，鋁合金汽車輪轂的重量比鋼輪轂的重量輕，這樣車整體的重量減少了，汽車的油耗也就相對的減少了。經計算鋁輪轂的重要減輕在40%左右，90km/h到120km/h車速時，油耗可減少0.05L/100km,城市內行駛，可減少的油耗量略少些，如果按每十萬公里節油計算，大約節約在40~50L。其次，鋁合金汽車輪轂能夠改善汽車的行駛性能，使行駛過程中的振動減小，讓駕駛員駕車更加舒適。鋁合金汽車輪轂采用數控設備進行加工，平衡性能比鋼優越。車輪如果是鋼車輪，平衡性比較差，高速性能不穩定，和鋁輪轂相比較，還是鋁輪轂的性能好。再次，鋁合金汽車輪轂的散熱性好，車輪的熱源主要由剎車產生和車胎與路面的摩擦產生。在汽車高速行駛中，車輪如果溫度持續過高，就會有出現爆胎的可能性。因為鋁的導熱性能比鋼的導熱性能好，而且鋁合金汽車輪轂表面的設計也有利于散熱，所以使用鋁合金汽車輪轂可以減少爆胎的可能，更易于散熱。然后，鋁合金汽車輪轂的美觀度也很不錯，對于汽車整體形象，輪轂的美觀度也是對其有很大影響的。現在汽車的輪轂設計中，一個不可缺少的設計就是汽車的輪轂的設計。汽車輪轂的造型直接關系到汽車的車身設計的檔次，也可以突顯出汽車的品味。制造廠商和設計者在車轂的風格設計上下了不少功夫，不單在顏色上進行設計加工，還給車轂加了花紋結構，不同的花紋有著不同的顏色，再經過電鍍，添加了很多個性化的設計，也很大限度地滿足各類人群的審美要求。
3鋁合金汽車輪轂的設計開發
隨著現在人民的生活水平的提高，同時汽車品種的增多，和汽車價格的下調。汽車已經成為大眾消費的熱點產品。從大眾對汽車的認知和實用性，到對汽車的審美和汽車的功能過度。大眾不僅要求汽車的優良的性能，方便的駕駛，還會要求汽車符合自己身份地位，以及符合自己的審美品位。車轂對于汽車整體的形象有著重要的影響，如果想在市場上長期立足，就需要輪轂的設計開發，汽車部件的設計開發也是企業發展的關鍵所在。
4鋁合金汽車輪轂的生產工藝流程
4.1生產廠家對汽車輪轂的生產設計進行研究。中層共同參與，通過了解大眾在汽車輪轂使用中遇到的問題及未能得到滿足的需求，挖掘大眾在汽車輪轂方面潛在的需求，提出問題解決問題。
4.2市場調研。考察同類汽車的輪轂在市場的競爭情況，根據目標汽車輪轂的市場分析潛在的競爭環境，同時也要了解當前政府政策，和其他環境因素。
4.3管理定位。由管理層對汽車輪轂的價格、設計、風格、功能、性能、主導方向進行定位。各項指標均以數字化形式體現。
4.4根據產品需求進行概念設計。綜合汽車輪轂的技術質量要求更進一步構思，在風格、設計定位的基礎上繪制出不同款式的輪轂圖，對所設計出來的輪轂圖進行比較，篩選出最完美的設計稿，然后對設計稿進行優化，形成機構圖紙，再用建模技術進行建模，利用分析軟件對所設計出的鋁合金汽車輪轂進行應力分析，根據分析出來的結果進行完善和修改，再重新設計模型，并了解客戶需求，選出最理想方案。
為了研究材料的組織遺傳性，對材料中間退火后的金相組織進行了觀察，如圖2。
2中間退火后材料的性能
新型3×××合金材料中間退火后的力學性能列于表2。可見，退火狀態下兩種厚度材料的性能相差不太大，其中0．21mm厚度材料退火后的強度稍高，伸長率稍低。拉伸試樣斷口的掃描電鏡觀察如圖3所示。可以看出，其斷口有較深較大的韌窩，呈現明顯的韌性斷裂特征［2］，大而深的韌窩是在應力作用下，變形集中在粗大的第二相周圍，導致粗大第二相脫落形成的。
3生產工藝對箔材組織性能的影響
對于退火態箔材，冷軋變形量是影響箔材再結晶開始溫度及完全再結晶所需時間主要因素。在相同退火制度下，箔材冷軋變形量不同，晶粒度就不同。將冷軋變形量為97．4%、41．9%和14．3%的箔材分別進行成品退火制度試驗研究。97．4%冷變形量的成品箔材經不同退火制度處理后的組織如圖4所示，可以看出，新型3×××鋁合金箔材隨著退火溫度的提高，晶粒組織沒有明顯的變化，晶粒尺寸在30μm～60μm范圍。41．9%冷變形量成品箔材經不同退火制度處理后的組織如圖5所示。可以看出，41．9%冷變形量時新型3×××鋁合金箔材的偏光組織與97．4%冷變形量的有相同的趨勢，即隨著退火溫度的提高晶粒組織沒有明顯的變化。但是前者的晶粒尺寸為60μm～90μm，與97．4%冷變形量的相比較其晶粒有所增大。14．3%冷變形量的成品箔材經不同退火制度處理后的組織如圖6所示。可以看出，14．3%冷變形量的新型3×××鋁合金箔材隨退火溫度升高，晶粒尺寸變化不大;但14．3%冷變形量的箔材晶粒尺寸比97．4%和41．9%冷變形量的大得多，在120μm～180μm之間。可見，冷軋變形量對箔材的晶粒尺寸起到決定性的作用。為了研究退火保溫時間對成品箔材組織的影響，以41．9%冷變形量的箔材為例，對箔材在420℃保溫0．5h～15h退火試驗，結果如圖7。可見，隨著退火保溫時間的延長箔材的晶粒不斷變大，保溫時間12h以后再延長保溫時間其組織沒有發生明顯變化，表明此時組織已完全再結晶并且晶粒已充分長大。對于這樣組織的箔材在更高的溫度下其組織也不會發生明顯的變化，亦即晶粒大小比較穩定，所以在生產中，為了保證成品質量，確定新型3×××鋁合金箔材成品的退火制度確定為420℃12h。
4箔材的高溫性能和承壓能力試驗
新型3×××鋁合金箔材在610℃0．5h高溫情況下的變形情況如表3。通過試驗后把14．3%冷變形量的新型3×××鋁合金箔材(0．18mm厚)送給用戶委托進行釬焊打壓試驗，打壓五次，平均承壓能力22．8MPa。表明0．18mm厚的新型3×××鋁合金箔材的承壓值遠遠超過0．20mm厚度常用3003鋁合金箔材的承壓能力(17MPa)，其冷加工性能也能夠滿足用戶的加工需要，用戶表示非常滿意，從而解決了換熱器翅片厚度減薄、承壓能力提高的問題。
5結論
1.1焊接變形原因
焊接的熱過程是導致殘余應力和塑性應變的根源。在焊接過程中,焊接熱過程對焊接質量和焊接效率的影響,主要來自以下幾個方面的深層次原因:(1)在焊接件上,熔池的形狀和尺寸直接影響焊接質量,而熔池大小與尺寸作用到焊接件上的熱量分布和大小息息相關;(2)焊接的熱過程包含加熱和冷卻兩個過程,這兩個過程中的加熱和冷卻參數會直接影響熔池的相變過程,對金屬的凝固產生重要的影響,對熱影響區的金屬組織產生一定的破壞;(3)焊接中的熱過程直接決定熱量的輸入過程和熱量的傳遞效率,這直接導致焊接的母材的熔化速度;(4)焊接的熱過程如果不均勻,會對金屬構件各部分產生不同的熱響應,導致出現不同的應力,產生應力形變。從以上理論探討,我們可知在金屬構件焊接過程中出現變形,主要是由于焊接熱源是處于局部加熱,使得鋁合金構件上的熱量分布存在差異,在構件與母材之間的焊縫區域附近熱量吸收的較多,引起周圍鋁合金材料和母材都出現一定程度的受熱膨脹,而遠離焊縫區域的鋁合金材料和母材材料由于吸收到的熱量相對較少,發生的體積膨脹相對較小甚至不發生體積膨脹,使得焊縫區域的體積膨脹過程受到一定的抑制,導致焊接過程中,焊接構件和母材之間出現瞬間的熱變形,但是當鋁合金構件在焊接過程中產生的內應力超過了自身材料的彈性極限后,會出現一定的塑性應變,當焊接過程結束之后,焊接件又逐步冷卻而產生殘余變形。
1.2焊接變形分類
從機械領域考慮整個焊接過程,可以將焊接過程中出現的變形分為瞬間變形和殘余變形。其中,焊接過程瞬間熱變形分為三種,依次是面內位移、面外位移和相變組織形變。焊后殘余變形分為面內變形和面外變形兩大類,面內變形又分為焊縫縱向收縮、焊縫橫向收縮、回轉變形;面外變形又分為角變形、彎曲變形、扭曲變形。
1.3鋁合金的焊接性能分析
熟悉化學原理的人都清楚,各種鋁合金的化學成分并不一致,導致不同鋁合金的物理性能和化學性能存在一定的差異,但是,由相關研究試驗并結合以上的焊接熱理論和焊接應力應變理論分析可知,鋁合金的焊接性能主要與鋁合金中的含鋁量和含鎂量有關。隨著含鎂量的增高,鋁合金強度增高,焊接性能改善;但是,當含鎂量超過7%的極限值之后,鋁合金容易出現應力集中,降低焊接性能。但是,鋁合金與其他金屬相比,由于在空氣中或者是進行焊接時,比較容易與氧反應被氧化,生產的氧化鋁薄膜由于熔點高,在焊接時會阻礙焊接過程;焊接過程中,在接頭內容以出現一些焊接缺陷,因此,在焊接前需要進行表面處理后盡快進行焊接。此外,由于鋁合金的其他物理化學性能如熱導率、比熱等比鋼大,在焊接時容易造成較多的焊接熱量的流失,因此,在焊接時需要采用高度集中的熱源進行焊接,才能有效提升焊接質量,降低應力形變的出現。
1.4鋁合金構件焊接變形控制措施
從上述對鋁合金構件焊接性能和焊接熱過程的分析,對于鋁合金構件在焊接過程中出現的瞬間變形和焊接結束后出現的殘余變形,需要采取一定的控制措施,減少變形甚至是消除變形,促進鋁合金構件在裝備整體結構中發揮應用的作用。在鋁合金構件設計階段結合整體裝備,做好其結構設計并采取優質的焊接技術,能夠顯著減小焊接變形量。為此,我們可以從兩個階段進行鋁合金焊接變形量的控制。一個階段是設計階段,另一個是制造階段。在設計階段,主要遵循如下幾個原則即可實現在設計過程做好對鋁合金焊接變形的有效控制:首先是要對焊接的工藝進行有效的設計與選擇,一般在這個過程中,遵循的原則就是盡量選擇那些實踐反饋效果好應用成熟的焊接工藝;其次,對于焊接過程中,鋁合金構件和主體裝備結構之間焊接縫隙的尺寸、形狀、布局以及位置都應進行有效的設計,盡量通過好的焊縫設計鋁合金構件在主體結構上的位置,控制好焊縫的布局和位置,然后減少焊縫的數量,選擇最優的焊縫尺寸,實現對焊接結束之后可能出現的殘余形變;最后,在設計過程中,需要做好一系列的仿真實驗和小比例模型的模擬實驗,在實驗檢驗的基礎之上,確定最終的設計方案,以便正確指導鋁合金的焊接,減小甚至防止鋁合金構件的焊接變形。在制造階段對鋁合金構件焊接變形的控制,主要是指焊接準備過程、焊接過程和焊接結束之后的過程中進行控制。首先,在焊接準備過程中,需要對焊接工藝設計到的參數進行詳細的熟記,并對相關的理論知識做到熟記于心。另外,在焊接準備過程中,需要預先對焊接構件進行一定的拉伸然后再采取剛性固定措施進行組裝拼接,做好這些準備工作是控制變形的前提;其次,在焊接過程中,除了要嚴格按照設計的焊接工藝進行焊接之外,還應按照優秀的焊接工藝實現對瞬時變形的控制,例如,采取那些能量密度高的熱源,對焊接過程中的焊接受熱面積進行技術控制;最后,在焊接結束之后,應加強對鋁合金構件焊接水平的檢測,一旦發現存在著殘余變形,及時采取加熱矯正或者是利用機械外力作用進行矯正,達到對變形量的減小。
2鋁合金構件焊接工藝優化
對于鋁合金構件在焊接過程中出現的焊接變形,可采取多種手段進行。如在結構設計階段,可通過相關的應力形變實驗,分析應力出現的大小,結合設計的允許值,調節焊縫的尺寸,盡量降低焊縫的數量,對焊接后出現的殘余變形進行控制;在焊接過程中,采取一定的反變形或者是剛性固定組裝的方法在焊前進行預防;焊接結束之后,為了減小已經出現的殘余變形,可以采取加熱矯正或者是利用機械外力進行矯正的方法。當然,最為有效的方法還是在相關變形研究理論的基礎之上,結合焊接試驗,對焊接工藝進行一定的優化,結合實際的鋁合金構件進行參數的設定,科學控制鋁合金構件的焊接應力變形,最終生產出符合設計要求的產品。對于鋁合金構件的焊接,在焊接過程中,焊絲直徑、成分和表面質量關系到焊縫金屬及熱影響區的力學性能,尤其是焊接變形。因此,選取合理的焊絲直徑,選擇表面質量上等和化學成分達標的焊絲就是優化焊接工藝的主要步驟之一。在通常的情況下,為了保證焊接的質量,主要選擇焊絲直徑大的焊絲。不過,由于焊絲直徑選擇太大,對于薄板鋁合金構件的焊接并不利。因此,在現有實踐的基礎之上,對于焊絲直徑的選擇一般是隨著鋁合金構件厚度的增加而逐步增加。此外,在進行平焊時,焊絲直徑應相對選大一點;立焊或橫仰焊時,則選擇較小直徑的焊絲。焊接電源作為焊接過程中的主要能量來源,為了使焊接質量達標,在選擇電源種類與極性時,需要選取那些既能夠滿足焊接工藝需求,又能夠符合用戶物質、經濟和技術等條件的電源。
一般,由于直流電源的電弧具有較好的穩定性、焊接質量優和飛濺少等特點,在鋁合金構件的焊接時是作為首選的。選擇直流反接電源進行焊接,能夠借助焊件金屬為負極的電弧產生的陰極霧化效果,對鋁合金構件表面致密的氧化鋁薄膜產生快速熔化,而且在焊接過程中,能夠避免產生大量的焊渣和污染性氣體,不僅方便了焊工對反應熔池的觀察,及時調整焊接的速度和角度,而且還能對焊工的職業健康危害程度有所下降。例如,在焊接6毫米的鋁合金薄板構件時,一般主要采用直流反接電源進行焊接。對焊接工藝進行優化,目的就是為了使鋁合金構件焊接的質量和焊接形變在允許的范圍之內。由以上對鋁合金焊接熱過程和變形理論的分析和探討之后,我們發現選擇適宜的焊接電流,是優化焊接的重要考慮方向。在焊接過程中,焊接電流是指流經焊接回路的電流,這個電流的大小對焊接生產效率和焊接質量有著直接的影響。一般為了提高焊接生產效率,在質量保證前提下,選擇盡可能大的焊接電流,以達到提高焊接效率的目的。不過,由于電流過大,引起熱量輸入過大和較大的電弧力存在而導致的焊縫熔深和余高增大,而且還會使熱影響區的晶粒變得粗大,出現應力集中區,使接頭的強度和承載能力下降。同時,由于電流鍋小,電弧燃燒不充分不穩定,容易形成氣孔和夾渣等焊接缺陷,使得焊接接頭的沖擊韌性降低,不利于焊接質量的提升,因此,在焊接電流選擇上,還是需要通過實踐選取適宜的電流。由于電弧長短對焊接質量也有顯著影響,而電弧電壓決定電弧長短,因此,在焊接時,依據焊接試驗,需要控制好電弧電壓,產生適宜長度的電弧長度進行焊接。例如,對于6mm厚度的鋁合金板材進行焊接時,焊接電流定義為170A,焊接電弧電壓為25V,通過實驗論證,焊接接頭強度可以達到良好的效果。由焊接熱過程分析得到,在鋁合金構件焊接過程中,為了實現對焊接變形量的控制與減小,一般應采用能量密度高的焊接熱源,同時,對焊接速度進行優化,保證焊接速度既不會過快也不會過慢。例如,從相關實踐表明,對于6mm厚度的鋁合金板材進行焊接時,焊接電流定義為170A,焊接電弧電壓為25V,通過此實驗論證,焊接接頭強度可以達到良好的效果。
3總結
本試驗對3種工藝處理后Fe-Co合金的磁性能進行了比較，具體見表1。3種熱處理工藝的具體制度分
別為:真空熱處理真空度優于10－2Pa，隨爐升溫，到溫后保溫2h，氬氣淬火，冷卻速度300℃/h。氫氣保護熱處理加熱爐到溫后將加熱容器馬弗罐入爐，零件到溫后保溫2h，罐體出爐空冷至200℃，全程高純氫保護，氫氣露點低于－40℃。氫氣保護磁場熱處理加熱爐到溫后將加熱容器馬弗罐入爐，零件到溫后保溫1．5h后施加環形磁場，保持0．5h后磁場停止，罐體出爐空冷至200℃，全程高純氫保護，氫氣露點低于－40℃。從表1可以看出，和真空氣淬工藝相比，氫氣保護處理可以明顯提升材料的磁性能，施加磁場后效果更加顯著。但隨熱處理溫度的升高，磁場作用下降，840℃時磁場基本不起作用。圖1比較了740℃溫度下，Fe-Co合金經氫氣保護熱處理及氫氣保護磁場熱處理后的磁化曲線和磁化率曲線。可見，材料在磁化過程中，外磁場達到200A/m時，氫氣保護磁場處理及氫氣保護處理合金的磁感應強度分別為1．6T和1．4T;外磁場達到400A/m時，二者的磁感應強度分別為1．9T和1．7T，這表明磁場熱處理使得合金在低磁場下就具有較高的磁感應強度。氫氣保護處理主要是通過氫氣在高溫下和材料的C、S等雜質元素發生化學反應，生成氣相化合物并排出爐外，從而達到凈化合金的目的，隨著溫度的提高，原子擴散速度加快，凈化作用得到提升;磁場處理主要通過干涉熱處理過程中材料組織的變化，如形核、晶化、晶粒長大過程，使之在磁場方向上形成一定的織構。這種織構的形成機理，目前認為是在組織變化過程中原子擴散受磁場影響，在磁化方向上形成了能量最低狀態，并在隨后的冷卻過程中保持下來，隨著溫度升高，原子擴散容易，磁性織構容易形成，對于磁性能的提升有益，但溫度繼續升高并接近居里溫度，原子磁矩排列趨于紊亂，磁場作用反而下降。從以上結果可以看出，高強Fe-Co軟磁合金熱處理的試驗結果符合這些原理，從應用需求角度出發，熱處理溫度的提高會降低材料強度［8］，為了確保材料強度達到1000MPa，一般熱處理溫度不宜超過760℃，所以磁場處理成為優化材料磁性能的首選工藝。
2磁場熱處理
由于磁場熱處理對高強Fe-Co合金性能影響顯著，因此，對不同保溫溫度、充磁時間和磁場強度等參數進行了研究，結果見圖2。從圖2可以看出，熱處理溫度對磁性能的影響明顯，隨溫度升高磁性能上升，這和常規熱處理結果是相同的;保溫時間對磁性能的影響相對較弱，隨保溫時間的延長磁性能上升，到2．0h后則基本不變，這和常規熱處理結果基本一致;充磁磁場強度對磁性能的影響不強烈，隨磁場增加，磁性能增加，150A之后變化不大，150A時產生的有效磁場為1330A/m。
3降溫速率
由于Fe-Co軟磁合金在730℃附近存在無序-有序化轉變，導致性能惡化，所以1J21、1J22等Fe-Co合金熱處理工藝中，必須控制降溫速率，通常是在730℃以上緩冷，730℃后快冷。如前所述，高強Fe-Co軟磁合金的熱處理溫度區間一般低于760℃，處于敏感區間，降溫制度對材料性能的影響至為關鍵。為此，利用真空氣淬設備對降溫速率可控技術，研究了不同降溫速率對高強Fe-Co合金性能的影響，結果如表2所示。從表2可見，降溫速率對材料的性能具有一定的影響，但總體變化不大。從數據對比來看，降溫速率為150℃/h和600℃/h時，力學性能略低，但磁性能和其他樣品差別不明顯。前者可以認為是無序-有序轉變的結果，后者則應該和過快冷卻造成的內應力有關。為了評估Fe-Co合金添加元素對合金升、降溫過程的影響，采用DSC測量了750～1050℃的差熱曲線，如圖3所示。3種Fe-Co軟磁合金中，1J21含V元素1．2wt%左右，1J22含V元素2．0wt%左右，而高強Fe-Co合金除含V元素2．0wt%外，還添加了Nb、Cr等其他元素。從圖3可以看出，隨著添加元素含量的增加，居里點(以極值點數值定義)呈下降趨勢，但升溫和降溫過程表現不同，升溫過程居里點相差不多，為964～972℃，降溫過程居里點相差較大，為867～926℃，而且放熱/吸熱峰寬也隨著增大。這說明添加元素的增加，合金的居里轉變滯后程度增加;降溫過程的影響更加顯著，表明添加元素起到的作用主要是對磁疇的釘扎。無序-有序化過程同樣受添加元素的影響，從居里點的變化來推斷，高強Fe-Co合金的無序-有序轉變會受到更大抑制，這也是降溫速率對性能影響不大的主要原因。從以上試驗結果來看，300～600℃/h的降溫速率都適用于高強Fe-Co合金熱處理的冷卻。
4結論
一、開展“兩防一體化”建設是經濟社會發展對人防工作提出的新要求
人類社會發展史，特別是一些發達目家的經濟發展已經證明，社會的現代化程度越此文來源于文秘站網高，人們的物質文化生活水平越此文來源于文秘站網高，政府對社會提供的保障服務也隨之不斷提高和完善。密切關注社會生產的安全和人民生活的安全，不斷提高社會運作和人民生活的質量，是政府的一項重要職責。在我國社會主義現代化建設進程不斷加快，人民物質文化生活水平不斷提高，社會物質財富不斷豐富的同時，各種災害事故隱患也逐漸增加，人民群眾的生產、生活安全和生存環境，已成為實施經濟社會可持續發展戰略不可忽視的一個重大問題。我國是世界上災害最嚴重的國家之一。有關資料顯示，建國五十年來，全國平均每年因各種災害而死亡的人數多達數萬，所造成的經濟損失約占國民生產總值的3—6％，大大高于發達國家0．3—0．5％的比率。且不說震災、水患等自然災害，生產、生活中的災害事故亦頻頻發生，在一些領域甚至呈上升趨勢。如化工事故，據統計，1969年至1981年，全國登記在案的為102起，到1987年已增至3617起，不僅上升趨勢很快，而且造成的人員傷亡和經濟損失也越此文來源于文秘站網來越此文來源于文秘站網大。僅黃島油庫、深圳清水河化學品倉庫兩起爆炸事件，就造成20多人死亡、100余人受傷，疏散轉移居民13萬余人，經濟損失達3億多元。這些災害事故，不僅給城市建設和人民生命財產造成了嚴重威脅和損失，而且影響和制約了我國經濟的發展。在經濟社會發展中，全面加強社會保障機制建設，保障人民群眾生產和生命財產安全，組織人民群眾對自然災害和各種突發事故進行有效的防護與救援，預防和減少災害損失，維護社會穩定，已成為各級政府的緊迫任務。
目前，我國的防災和搶險救災組織體制和運行機制還比較松散，沒有從總體上建立起一套統一的社會救援組織體制和自如高效的運行機制，各種災害救援力量分散于不同行業，隸屬于不同部門。這種組織體制，固然有專業性較強的特點，但又有綜合性不足以及條條管理、自成相對封閉體系，不便統籌救災準備工作和協調使用各種救災力量等嚴重缺陷，特別是現在，“復合型”災害越此文來源于文秘站網來越此文來源于文秘站網多，這種救援工作體制更顯得與現實需要不相適應，直接影響著防護和救援效果，也難以使防災救災工作走上制度化、規范化軌道。預此文來源于文秘站網防災害事故的計劃性、災害事故的突發性和搶險救災行動的綜合性，迫切需要建立一個綜合管理開展災害事故風險評估和研究制定防災救災預案，統一組織指揮和協調使用各種防災救災力量的組織機構，以便有效組織調度有關部門、單位，制定防災救災預案，在出現災害事故時，根據需要采取協調一致的行動，形成防災和搶險救災合力，預防和最大限度地減煞災害事故造成的損失。就目前政府機構設置及其職責分工情況看，人防部門承擔防災救災職能，具有其他部門不可比擬的優勢和條件。一是人防部門軍地共管的領導體制和業已形成的軍地密切協作的運行機制，便于協調軍地兩方面的力量參加重大災害事故的應急救援；二是人防部門已經建立起較為完善的組織指揮體系和通信警報系統，具有實施搶險救災指揮調度的便利條件和迅速有效的災情報知手段；三是人防部門既有的組織指揮專業人才隊伍，熟悉組織指揮的內容、方法和程序。由于組織實施人民防空與防災救援行動特點相近、方法通用，人防部門的干部隊伍完全有能力承擔從災害事故風險評估、防災救災預案準備到組織實施防災救災行動等一整套防災救援任務；四是人防部門已經組建和訓練了一支包括七種專業技術力量的人防專業隊伍，可基本適應遂行各種搶險救援任務的需要。戰時組織人民防空和平時組織防災救援總體要求和目的的一致性，敵空襲后果和災害事故后果的相似性，消除空襲后果和消除災害事故后果在組織指揮方法、程序和力量使用上的共同點，說明人防部門承擔綜合管理防災救災的職能，既是經濟社會發展的迫切需要，也是合理配置政府職能的最佳選擇。
二、“兩防一體化”是促進人防平戰結合向更高層次發展，推動人防向民防轉變的必由之路，也是加強人防建設的重大舉措
在人防平戰結合進程中，人防工程等設施的開發利用，推動了人防建設由封閉到開放，由消耗型向增值型發展的歷史性跨越此文來源于文秘站網，是人防工作為經濟建設服務的一項重大成果。“兩防一體化”勢必有力推動人防工作在更寬廣的領域服務和保障經濟社會發展，更具體地體現其“保護人民的生命和財產安全，．保障社會主義現代化建設的順利進行”的宗旨，加快我國人防與國際民防接軌的步伐，這既符合優化配置資源的市場經濟規律，也符合國際民防的發展規律；既是維護國家和人民根本利益的需要，也是人防建設新的生機、活力之源。
從國際上看，國外“民防”最早也是以“防空”的概念提出來。隨著戰爭形態的變化和經濟社會發展的客觀需要，“民防”這一概念的內涵不斷擴大，不僅包括了防空襲，而且包括了保護居民在戰爭中免受各種傷害，進而延伸到平時保護居民生命和財產安全。當前，在國際上，民防已發展成為戰時和平時保國保民的一項重要的防御國策，其職責已從保護平民生命財產少受戰爭和災害事故的威脅與破壞，一直延伸到各種人道主義救援；從保存國家戰爭潛力拓展到平時搶險救災，甚至保護生態環境和人類文明遺址。可見國際“民防”已經是一個全方位、多層次、綜合性的概念，其職能已囊括戰時和平時經濟社會生活的諸多方面，研究和落實的是生存與發展這兩個事關國家安全利益和長遠利益的最基本的問題，是一種體制和機制上的高層次的平戰結合。我國已于1992年加入國際民防組織，又是一個擁有13億人口的發展中大國，面對與國際民防的差距，應當深入研究國際民防的發展規律，借鑒其先進經驗和做法。要通過實施“兩防一體化”，推動人防平戰結合向更深程度和更高層次發展，把人防戰時防空救災的職能延伸到平時的防災救災，把兩者在體制的層面上結合起來，并切實體現在國家經濟社會發展的機制中和藍圖上，使人防建設不僅能夠筑牢空天防護的“盾牌”，而且能夠為經濟社會發展系上一條“安全帶”。
就人防事業本身的發展而言，空襲與反空襲、防空襲已成為現代高技術戰爭的主要作戰形式，“ 矛”與“盾”的較量空前尖銳、劇烈，人民防空的建設水平和御敵能力，直接關系戰爭勝負及國家和人民生命財產安全。同時，現代高技術戰爭，敵空襲的隱蔽性增強、突然性增大，目標破壞集中，毀傷程度嚴重，消除空襲后果任務艱巨，因此，也需要通過平時的防災救災行動，鍛煉提高處置各種突發性事故的能力，不斷增強人民防空隊伍的戰斗力，為贏得防空襲斗爭勝利奠定堅實的基礎。目前，人防系統雖然建立了比較完善的組織指揮、人口疏散、通信警報和掩蔽工程體系，組建了人民防空專業隊伍，但實戰能力尚未經過檢驗，尤其是人民防空的組織指揮系統和專業隊伍，由于缺少類似實戰的鍛煉，戰時能否有效發揮作用_，能否確保“打贏”，目前尚不好完全做出肯定性的回答，亟需通過參加平時的搶險救災，大力推進“兩防一體化”工作，使人防隊伍得到應有的鍛煉，從而不斷檢驗和提高其戰斗力。由此可見，加強“兩防一體化”工作，不僅是經濟社會發展的需要，而且也是關乎人防建設質量和人防事業生存、發展的一件大事。
三、省級人防部門在“兩防一體化”工作中應抓好的幾個方面的問題
對于如何搞好“兩防一體化”工作，近年來，一些省、市已經進行了有效的探索和實踐，積累了一些經驗。1999年，我省按照“以承擔化學事故應急救援為重點，兼顧其他與人民防空關系緊密的救援，組織協調社會有關方面力量，消除事故(災害)后果，推進人民防空與應急救援一體化”的思路，在石家莊等五個城市開展了化學事故應急救援試點，在取得初步經驗后，從20__年開始將此作為人防工作改革的一項重要任務，向全省各市人防部門做出部署，縣級人防部門的專業隊伍，正在按照“兩防一體化”的要求組建。目前，滄州市已在人防辦成立化學事故應急救援指揮中心，邯鄲市邯山區人防辦已承擔防汛和抗洪救災職能，其他各市也在結合實際，積極研究開展“兩防一體化”工作的措施和辦法。從試點至今，已有五個市共接警處警30多次，邁出了實施“兩防一體化”的第一步。但從我省乃至全國范圍看，“兩防一體化”工作還處于探索起步階段，尤其是各省、自治區，所轄各城市情況差別較大，防救重點不盡相同，領導層對這項工作的認識程度也不盡一致。如何把這項工作開展起來，堅持下去，有待研究解決的問題還很多。我們認為，推動“兩防一體化”工作，并使之走上制度化、規范化軌道，省人防部門應著力抓好以下幾個方面的工作。
一是政策推動。開展“兩防一體化”，是一項涉及面廣、政策性強的工作，是人防平戰結合和經濟社會發展中的一件新生事物，要在一省范圍內展開，需要有明確的政策措施。在這項工作中，省人防部門的主要任務是宏觀指導，總體調度，出臺政策，推動各市以政府行為抓好落實。應把“兩防一體化”工作作為人防工作改革和更好地服務經濟社會發展的重大課題，深入研究，精心謀劃，主動與省直有關部門和各市政府、軍事機關溝通協調，闡明利害；積極為省政府、省軍區當好參謀，站在落實“三個代表”要求的高度，著眼全省經濟社會可持續發展和深化人防工作改革，大力提高人民防空建設水平和戰時、平時的服務保障能力，提出實施“兩防一體化”的意見建議，以省政府、省軍區或省國防動員委員會的名義出臺開展“兩防一體化”的政策措施，確保其高起點開頭、舉步。
二是制訂規范。圍繞“兩個適應”、平戰兩個需要和遂行防災救援任務，對“兩防一體化”工作的領導體制、運行機制和機構設置，人防部門與其他有關部門的防護職責界定和任務分工，建立社會救援網絡等方面的問題，提出明確要求；對事故災害風險評估、分門別類制訂防災救災預案和各項保障計劃、完善指揮通信手段、整組專業隊伍以及器械裝備配備等明確標準，做出規范，并督導各市抓好落實，確保“兩防一體化”工作沿著規范化軌道發展。
關鍵詞：鋁合金；滲透探傷；無損檢測；影響
中圖分類號：TG115 文獻標識碼：A
滲透探傷是五種無損檢測方法中對非磁性材料表面進行探傷的方法。目前已經在生產和檢驗中廣泛應用，該技術已經發展的較為成熟。滲透探傷可以將滲透劑最大限度深入到鋁合金工件表面開口的缺陷中，讓檢測人員清晰的識別出工件缺陷。
1 滲透探傷發展概況
滲透探傷可以有效的對鋁合金工件進行表面缺損檢測，雖然檢測結果具有可靠性和全面性，但是避免不了受到一些因素的影響如操作方式不當或滲透探傷劑性能不好等。因此鋁合金工件的滲透探傷的研究包括滲透探傷劑的研究以及相關操作工藝的改進等。
1.1滲透探傷劑
工業中最早使用的滲透劑是未添加染料的干粉顯象著色法。到了三十年代初期使用熒光滲透探傷法，同樣是不添加熒光染料的干粉顯象法。但是這兩種滲透劑的靈敏度比較低，已經無法滿足當今工業生產的需求。
1.2滲透探傷操作工藝及標準
滲透探傷操作工藝對試驗結果的依賴性較強，而在理論支撐上比較匱乏。所以滲透探傷的發展過程實際上就是在不斷改進和完善探傷工藝。最近二十年，國內國外發表的有關滲透探傷工藝方法方面的論文占滲透探傷論文綜述的70%以上。
1.3滲透探傷理論概述
滲透探傷理論建立在多個學科基礎上，如化學、表面化學、物理和表面物理等學科。滲透探傷技術的發展，基本是直接使用與其相關學科的成果，但是這些學科已有的成果及理論，基本是定性說明，而滲透探傷不是單純的理論或學科，而是一門檢測技術，更加需要理論上的定量結果予以支持。因此滲透探傷理論的探究重點是顯象機理和滲透機理。
2 鋁合金工件滲透探傷的影響因素及解決措施
2.1溫度因素
2.1.1溫度對鋁合金工件滲透探傷的影響
鋁合金工件表面隨著溫度的升高會有一定程度的膨脹，依據是物體熱膨脹原理，因此溫度升高會使缺陷處膨脹，從而增大裂紋寬度、使開口變大，滲透劑的滲透能力也會隨之提高，特別是微細裂紋的反映會更加明顯。但是裂紋開口如果太寬，就會失去毛細作用對探傷效果有負面影響。而且工件溫度升高會使其表面的滲透劑溫度提高，從而下降滲透劑黏度、增加流動性，流動性增加后自然滲透能力隨之提高。另外，由于氣體平均動能只受溫度影響，因此工件溫度升高，會加劇裂紋中氣體分子的運動強度，內壓升高會使部分氣體排出。相反，如果溫度較低的滲透劑將裂紋開口封住，則內部氣壓下降，負壓現象就會形成，也能提高滲透劑滲透能力。所以說溫度對滲透探傷的效果影響較大，根據大量實驗數據證明溫度過低時缺陷難以清晰的顯示。滲透探傷規定的標準溫度范圍在15攝氏度到50攝氏度之間，但實際的溫度往往低于標準范圍，對滲透探傷效果有很大影響。
2.1.2解決方法
如果工件溫度低于15攝氏度（即標準范圍最低值），此時探傷不僅要執行探傷標準，還需要在清洗后進行烘干，然后再進行滲透操作，這樣可以使工件溫度高于15攝氏度，以降低溫度對滲透探傷的負面影響。可以將工件溫度降低到溫度標準值最低值以下，對浸入工件表面缺陷內的清洗液進行清除，根據反復試驗證明，使用這種方法其裂紋顯示最清晰的情況下，溫度為-6攝氏度。
2.2油脂影響
2.2.1油脂對鋁合金工件滲透探傷的影響
毛細現象為鋁合金工件滲透探傷提供物理基礎，但是如果工件經常處在油脂中，那么缺陷位置就很可能浸入一些油脂，從而形成堵塞。常用的清理方法無法將缺陷中的油脂清除干凈，這就會阻礙滲透劑的浸入，從而影響工件滲透探傷結果。在清洗中如果方法不當，也會在工件表面留下清洗液，由于清洗時間都較長，清洗液也會一定程度浸入到工件表面缺陷中，從而對滲透劑浸入造成影響，導致最終滲透探傷結果不夠精準。
2.2.2解決方法
如果要進行滲透探傷的鋁合金工件長期處于油脂環境中，可以利用溶劑型清洗法或蒸汽法進行清理，而且要在鋁合金工件表面形成加溫區域，溫度在110攝氏度左右，這樣可使缺陷干燥，對克服缺陷的堵塞有力，提升滲透探傷的精準度。將長期浸油的工件試樣經過上述方法的處理，探傷后裂紋可以清晰的顯示出來。
3 鋁合金工件滲透探傷過程的安全問題
滲透探傷劑基本是由多種化學物品制成，這些化學物品會具有一定程度的揮發性、刺激性、毒性和易燃性，有可能會引發爆炸。因此為了確保工作人員的身體安全，進行滲透探傷的場地要求有齊全的防火、防毒和通風設備。在進行滲透探傷時不僅要確保保持良好通風，加強防火防爆措施，操作人員也盡可能佩戴防毒面具，避免有毒害氣體或滲透劑被吸入。另外，滲透探傷過程中使用的清洗劑的潤濕作用和油脂溶解作用能力都很強，如果長時間接觸會使皮膚變紅、粗糙、裂開，甚至被灼傷或患上皮膚病，因此對清洗劑要進行嚴格的檢驗，堅決杜絕使用劣質產品，同時對操作人員的操作規程嚴格規范，盡量杜絕一切不正當操作。
結語
在實際鋁合金工件的滲透探傷過程中會遇到更多問題，需要有關部門結合鋁合金工件特點進行詳細分析，并采取一定措施避免或降低影響。滲透探傷劑是探傷過程中的重要決定因素，因此日后對鋁合金滲透探傷的探究要更加重視滲透探傷劑的研制。另外，隨著計算機技術的發展，要實現計算機自動化滲透探傷的實現，以此降低人為誤差，提高鋁合金滲透探傷的可靠性。
參考文獻
[1]周嘉梁.關于鋁合金零件滲透探傷時應注意的問題，陜西省機械工程學會2008.
關鍵詞：鋁合金；加熱溫度；潤濕鋪展
中圖分類號：TS912+.3文獻標識碼：A
1前言
釬焊過程中只有在液態釬料充分流入并致密地填滿全部焊縫間隙，又與母材有良好相互作用的前提下才能獲得優質的接頭。熔化的釬料是否能順利填入焊件間的間隙，主要取決于液態釬料能否很好的潤濕母材表面，即取決于釬料的潤濕性。潤濕性與保溫時間、加熱溫度、反應材料等工藝參數因素有關。
釬料對母材的潤濕性是釬料的重要工藝性能指標。目前尚無法從理論上完全確定潤濕性的好壞，只能借助試驗方法來評定。評定釬料潤濕性的好壞可以采用釬料的鋪展性試驗來評定。
本文采用含Si量12.6%的Al-Si晶態合金作為反應材料置于6063鋁合金上，在其他工藝參數條件一定的前提下，選取不同的加熱溫度進行鋪展試驗，著重分析加熱溫度對潤濕鋪展的影響，并通過對相關公式的引用解釋，為6063鋁合金接觸反應釬焊的參數設置提供一定的依據。
2釬料潤濕鋪展試驗及結果分析
圖1為采用不同加熱溫度得到的加熱溫度與鋪展面積和潤濕角的關系，其中圖1基體為6063鋁合金，保溫時間保持10min不變，反應材料都為Al-12.6%Si晶態合金。由圖可以看出，剛開始升高溫度時，鋪展面積增加比較緩慢，隨著加熱溫度的升高，鋪展面積增加速度明顯加快，當加熱溫度升高到605℃后，鋪展面積增加速度逐漸減少。
溫度升高鋪展面積增加是因為高溫度反應鋪展時形成液相所需的Si量降低引起的，即溫度越高，Al可以被更少的Si所液化。因而，相同Si量下所能反應的鋁合金表面更大。
從擴散角度看，當溫度升高時，原子的振動能變大，金屬內部的空位濃度提高，導致原子的擴散能力增強，反應速度加快，擴散量增加[1]。而文獻[2]則指出當溫度接近鋁的熔點時，鋁表面可能已處于熔融狀態甚至發生流動，原子迅速沿表面擴散，甚至在整個試樣表面發生鋪展。
但是當溫度升高到一定程度時，鋪展面積增加速度逐漸減少，可以推測：當溫度升高到一定時鋪展面積甚至會漸漸地減少，董占貴[3]在Al/Cu接觸反應釬焊中也得出類似的結論，他同時指出溫度過高時，Cu在加熱過程向基體中的擴散“損失”量增加，參與反應的總量減少，從而導致液相鋪展面積減小。
圖1中，在鋁合金基體上潤濕角隨著溫度的升高逐漸變小直至6.5º，這可以由潤濕角和各界面張力的關系以及液相表面張力與溫度的關系[4]來解釋：
(1)
(2)
式中，θ－潤濕角；σsg－固-氣相界面張力；σsl－固-液相界面張力；σlg－液-氣相界面張力；M－液體的摩爾質量；ρ－液體的密度；k－經驗常數；Tc－表面張力為零時的臨界溫度；τ－通常取6K。
溫度升高時，液相體積膨脹，分子間距增大，削弱了基體分子對表面層分子的作用力，同時氣相蒸氣壓變大，密度增加，氣相分子對液體表面分子的作用減弱，由式(1)、(2)可知，σsl和σlg變小，從而使θ變小。
綜合分析，潤濕鋪展比較適宜的工藝參數為：加熱溫度為590～600℃，保溫時間為5～15min。
3結論
在其他工藝參數條件一定的前提下，加熱溫度升高時，鋪展面積逐漸變大，潤濕角逐漸變小。潤濕鋪展比較適宜的工藝參數為：加熱溫度為590～600℃，保溫時間為5～15min。
參考文獻：
[1]黃繼華．金屬及合金中的擴散[M]．北京：冶金工業出版社，1996．58-63．
[2]石素琴．Al/Si/Al接觸反應釬焊接頭成縫行為研究[D]．哈爾濱：哈爾濱工業大學碩士學位論文．2001：18-34．
關鍵詞：冶金工業，高速鋼軋輥，研究現狀
一、冶金工業的發展現狀
（一）鋼鐵生產工藝流程逐步優化
20世紀90年代以來,世界鋼鐵工業在激烈的國際市場競爭中,由20世紀80年代以前的以擴大規模、增加產量為主轉向降低消耗、降低成本、提高質量、增加品種和保護環境。博士論文，高速鋼軋輥。鋼鐵工業技術進步的主流是縮短生產流程,減少工序,提高質量,降低消耗,提高效率。技術進步中有兩大主要趨向:一是尋找可以替代傳統工藝的新工藝流程的研究開發;二是現有工藝和技術裝備的完善化。兩大技術進步趨向互相競爭、相互滲透,促使鋼鐵工業不斷提高鋼材質量、減少消耗、降低成本、減輕對環境的污染,進一步走向集約化。
傳統的鋼鐵生產工藝流程是一種“冷態”下間歇式生產的工藝流程。日本在20世紀60年代建設的10多個大型鋼鐵廠都是采用這種工藝流程。20世紀80年代以后,世界鋼鐵業已逐步將上述傳統的鋼鐵生產工藝流程改造成為現代化“熱態”連續生產工藝流程。這種工藝流程具有高效、連續、緊湊、智能等特點。20世紀80年代末期,德國、法國、日本、意大利、美國等鋼鐵工業發達國家開發成功接近最終鋼材產品形狀的連鑄、連軋技術,如帶鋼、型鋼的連鑄連軋等。由于該技術具有工藝流程緊湊、生產周期短、物料消耗少、生產效率高等一系列優點,在近十多年來得到了快速發展。自從1989年世界第一條薄板坯連鑄連軋生產線在美國紐柯公司克勞福茲維爾廠投產以來, 經過10多年發展,到2002年底,世界上已有38個薄板坯連鑄連軋生產廠共56條生產線,總生產能力已超過5 500萬噸。我國現已有5個鋼鐵企業建成8條薄板坯連鑄連軋生產線,到目前為止又有5個鋼鐵企業正在建設厚板坯連鑄連軋生產線,不久的將來總生產能力將達2000萬噸,預計屆時將占全世界同類生產線能力的1/4以上。博士論文，高速鋼軋輥。2001年我國連鑄比達到89.71%,已經超過了2000年的世界平均水平。2003年達到了96.96%,目前,全國重點大中型企業中,連鑄比達到99%以上的企業已達41家。
帶鋼連鑄連軋技術是世界主要鋼鐵生產國家正在積極開發應用的一項重大鋼鐵生產前沿技術,它將是21世紀鋼鐵生產技術的一個主要發展方向。
（二）鋼鐵產量不斷增長
冶金行業的發展受到國內與國際宏觀經濟環境的共同影響。國內方面,國家采取的宏觀調控措施初見成效,鋼鐵行業投資規模過大,低水平重復建設得到遏制,有效打擊了“地條鋼”等劣質產品沖擊鋼材市場的行為,進一步凈化了市場,鋼鐵生產企業對市場更加理性化。消費結構的升級和城鎮化速度加快為鋼鐵行業發展提供了基本的保障;西部大開發和振興東北老工業基地的戰略也為鋼鐵行業提供了新的發展機會。國際方面,世界經濟仍保持總體向好的發展態勢,全球鋼鐵需求持續增長。
二、冶金工業對軋輥的需求
鋼鐵工業的持續發展,為軋輥制造業提供了廣闊的發展空間。博士論文，高速鋼軋輥。一方面,隨著鋼產量的不斷增加,軋輥需求量大幅增長。僅就國內而言,據統計,每年消耗的軋輥材料有50萬噸以上,價值數十億元。另一方面,隨著軋鋼技術和裝備水平的不斷提高,對軋輥的質量也提出了更高的要求。而國內軋輥生產廠家的制造水平還較落后。僅以寶鋼為例,2000年,寶鋼用于軋輥的采購資金超過2億元,其中國內的只占30%,國外的占70%。因此,不斷研究新型軋輥材質及制造工藝,為軋機配備高性能的軋輥已成為國內軋輥生產行業面臨的重要課題。
三、軋輥材料的研究現狀
為提高熱軋輥的表面耐磨性,熱軋輥材料不斷地得到改進,其基本的發展過程是從冷硬鑄鐵到高鉻鑄鐵到半高速鋼和高速鋼。高速鋼材料用于軋輥制造,使軋輥性能顯著提高,軋材質量明顯改善。
（一）高速鋼軋輥的特點
高速鋼軋輥是用具有高硬度,尤其是具有很好的紅硬性、耐磨性和淬透性的高速鋼作為軋輥的工作層,用韌性滿足要求的高強度灰鐵、球鐵、鑄鋼及鍛鋼作為軋輥的芯部材料,把工作層和芯部以冶金結合的方式結合起來的高性能軋輥。
1、高速鋼軋輥的化學成分特點
(1)含有較多的C和V。C和V可以形成高硬度的MC型碳化物,提高軋輥耐磨性;
(2)有較高的Cr含量。Cr含量高,可在軋輥組織中形成一定數量的M7C3型碳化物,有利于降低軋制力并改善軋輥輥面的抗粗糙性;
(3)含有一定量的Co(≤10%)。Co可提高高速鋼軋輥的紅硬性,從而提高軋輥耐磨性;
(4)離心鑄造高速鋼軋輥中含有≤5%的Nb。Nb可降低軋輥組織中因合金元素密度差大而引起的偏析。
2、高速鋼軋輥的組織特點
高速鋼軋輥的性能取決于其微觀組織結構特征:(1)碳化物的種類、形狀、體積分數及分布;(2)馬氏體基體的性能特點;(3)晶粒尺寸大小。軋輥用高速鋼材料的微觀組織結構與合金成分及工藝條件有關。因材料成分和工藝條件的不同,出現了各種不同的研究結果。同以往的高鉻鑄鐵軋輥相比,高速鋼軋輥中的碳化物類型較多,除含有MC型碳化物外,還含有M2C、M6C和M7C3型碳化物。
（二）高速鋼軋輥的生產工藝及其特點
圍繞著軋輥外層與芯部的結合問題,高速鋼軋輥的制造技術不斷發展。博士論文，高速鋼軋輥。目前國外主要采用離心鑄造法(CF)、連續澆鑄復合法(CPC)和電渣熔鑄法(ESR)制造,而熱等靜壓法(HIP)和噴射成形法(Osprey)仍在完善和發展中。CPC法制造軋輥裝備復雜,我國仍無法生產;ESR法制造軋輥能耗高,僅適合于制造冷軋輥;用離心鑄造法生產軋輥裝備簡單,工藝穩定,效率高,是制造高速鋼軋輥的重要方法。博士論文，高速鋼軋輥。離心鑄造法生產高速鋼軋輥盡管存在著合金元素容易產生偏析的問題,但由于其突出的優點,使它在相當長一段時間內仍處于高速鋼軋輥生產的主導地位。博士論文，高速鋼軋輥。
（三）高速鋼軋輥的應用
自20世紀80年代以來,國外在熱帶鋼連軋機上開始試用高速鋼軋輥并取得良好效果。目前高速鋼軋輥的比例不斷提高,在某些機架上,甚至全部采用了高速鋼軋輥。使用高速鋼軋輥后,輥耗明顯下降,換輥次數顯著減少,軋輥研磨量減少,軋機能力提高,燃料和動力消耗降低,有助于降低軋制成本和提高帶鋼質量。
近年來我國也開展了鑄造高速鋼軋輥的研究,北京冶金設備研究院采用普通離心鑄造方法生產了高速鋼輥環,其成分(質量分數,%)為:2.0~2.4C,8~15W,2~3Mo,4~7V,3~5Co;金相組織為:馬氏體+共晶碳化物+二次碳化物+殘余奧氏體;力學性能為:硬度60~65HRC,沖擊韌性(5~10)J/cm,抗拉強度(400~600)MPa。
四、結語
隨著軋機向自動化、連續化、重型化方向發展,對軋輥的幾何尺寸、表面精度和力學性能提出了更高的要求。軋輥生產廠、研究機構和鋼鐵生產企業必須加強冶金軋輥材料的基礎性研究、軋輥生產技術的研究、軋輥工藝裝備的研究和軋輥使用技術的研究,不斷提高我國軋輥制造業和鋼鐵產品的國際競爭力。
參考文獻：
[1]符寒光.高速鋼軋輥研究的現狀及展望[J]鋼鐵,2000,(05).
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