热处理技术在航天工��发展中的情况--上

 前言

美国宇航材料规范AMS 2750《高温测量》，现在的相关规范是SAE AMS 2750 G，是航空系统Nadcap认证的依据。现在汽车行业热处理评估也是按照AMS 2750G执行。AMS 2750主要内容涉及:温度传感器、仪表、热处理工艺设备、系统精度校验、炉温均匀性测量、试验炉、记录等。对分类检定、校验方法及频次有明确规定。

近年来，航天航空的迅速发展，大大提高了人们出行的便捷性，同时也让人们注意到航空器材的重要性，这关乎到大家的出行**。航空工业生产各种高强度飞行器,选用各种高强度的新型材料,发展近无余量成形技术、精密和超精密加工技术、柔性加工生产线等精密制造技术。为适应新材料和精密制造技术发展,航空热处理重要发展方向是以AMS2750E/F/G质量标准为指引的精密热处理,实现精密形状和尺寸控制及zhun确组织性能控制。

1、航空热处理这几年的发展

(1)采用的热处理技术。真空热处理正以每年约30%的速度增长。氮基气氛热处理已成为可控气氛的优良选则。可控渗碳已取代传统的滴注式渗碳，约占50%。氢探头或氢分析仪(或氨分析仪)控制渗氮发展迅速，每年新增5~-10套。铝合金用空气循环电炉已得到广泛应用，并已成为铝合金热处理的主要炉型。有机淬火介质在铝合金淬火中的应用取得了突破，在减少热处理变形和环境污染方面显示出明显的效果。高能束热处理，如激光热处理和离子注入，已在航空工业中得到应用。智能仪表和计算机广泛应用于过程控制，航空热处理车间开始出现计算机网络，使热处理车间呈现出现代化的氛围。

(2)实施热处理质量控制，在采用热处理技术的同时，重视对传统热处理的技术改造。普通电炉实现了节能、提高炉温均匀性、双偶测温、仪表智能化，把普通电炉提高了一个档次。实现了对炉温均匀性的检测和管理，提高了质量控制水平。

(3)航空热处理标准化体系更加完善和。以“航空热处理质量控制”为龙头，补充完善了各类航空材料的热处理工艺标准和质量检验标准，建立了一系列热处理工艺材料标准，制定了真空热处理、氮基气氛保护热处理、铝合金电导率测量等新工艺标准。目前航空热处理标准有40多项，形成了完整的体系，并得到了认真执行。

2.质量控制和炉温均匀性检测

(1)质量控制。热处理是通过改变材料的结构来达到机械零件或产品的**性和可靠性的工艺过程。热疗的特点之一是属于“内科学”。热处理的质量一般需要用零件或炉样的使用仪器来检测。由于检测率和检测部位的限制，对于每一批热处理零件，甚至对于每一个零件，检测都只是个别的、局部的，无论如何都无法做到热处理的检测。检验不能反映整批零件或整个零件的热处理质量。另一个特点是热处理质量影响大，热处理生产投入批量，连续生产。热处理质量问题一旦发生，会对生产和产品造成很大影响。另一方面，热处理对象多为加工半结晶或成品零件，如果热处理质量出现问题，会造成很大损失。更重要的是，在热处理缺陷被遗漏时，容易造成严重的机械事故，造成更大的损失。因此，从质量控制的角度来看，热处理是一个特殊的过程，应采取特殊的措施，实施质量控制，制定特殊的工艺规程和检验规程。热处理的质量控制是指控制零件在整个热处理过程中的所有影响因素。

热处理质量工作全员参与，质量控制贯穿于热处理过程的每一个环节，包括基础条件质量控制、热处理前质量控制、热处理中质量控制、热处理后质量控制，主要包括人员质量控制、设备仪表控制、工艺材料和槽液控制、过程控制、技术文件和资料控制。

实施热处理质量控制，就是要改变过去只靠*终检验的被动检查来质量的传统观念和制度，实行以预防为主、防检结合的主动控制质量模式，把重点转移到质量形成过程的控制上来，把热处理缺陷消除在质量形成过程中。热处理质量控制是一项系统工程，它集专业技术、管理技术和科学方法于一体。

(2)热处理炉的炉温均匀性

为了使热处理零件达到预期的使用性能,在热处理加热过程中,全部零件及零件的所有部位均应处于热处理工艺参数要求的温度范围内，为此，热处理炉应能准确的控制和记录加热温度并使得炉膛中工作区各处的炉温均匀一致。

热处理炉炉膛工作区内各处温度均匀一致的程度一般用“炉温均匀性”(也称保温精度）来示。所谓炉温均匀性，是指炉子在热稳定状态下温度自动记录仪表指示的温度与工作区内各检测点的温度之间zui大温度差。热处理炉根据炉温均匀性分为五类，其技术要求如表1所示。