熱處理節(jié)能與環(huán)保技術(shù)進(jìn)展
一 引言
對(duì)金屬材料，特別是鋼鐵材料，材料冶煉、鑄造、鍛軋成型等賦予材料以形體，而熱處理則賦予材料以靈魂。熱處理是材料性能的保證。
熱處理工藝技術(shù)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，可以追溯的遠(yuǎn)古時(shí)期。但真正促使熱處理理論和應(yīng)用快速發(fā)展是近代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)各類零部件性能要求的提高，如何挖掘材料的性能潛力、提高材料的性能水平和使用壽命，給熱處理提出更高的要求，促使熱處理理論、技術(shù)、裝備的發(fā)展。
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)多年保持快速增長(zhǎng)，機(jī)械工業(yè)也呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)已成為鋼鐵生產(chǎn)的大國(guó)，預(yù)計(jì)今年鋼產(chǎn)量達(dá)到5億噸以上，機(jī)械裝備制造也已成為世界大國(guó)。但由于機(jī)械工業(yè)主要集中近年來(lái)的快速發(fā)展，仍處于粗獷式經(jīng)營(yíng)發(fā)展階段，在基礎(chǔ)研究、技術(shù)等方面上，與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定的差距。特別是在冶金、鑄造、成型、熱處理等方面能耗大、污染嚴(yán)重等問(wèn)題仍十分突出，節(jié)能、減排壓力十分巨大。
熱處理行業(yè)的發(fā)展依賴于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展給熱處理行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
二 機(jī)械工業(yè)發(fā)展與熱處理所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
1、機(jī)械工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r
（1） 機(jī)械工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)的地位進(jìn)一步鞏固
機(jī)械工業(yè)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)防力量的增長(zhǎng)起著重要作用，占有重要地位。2006年，機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值突破5萬(wàn)億元大關(guān)，達(dá)到54717.77億元，同比增長(zhǎng)30.06％；工業(yè)增加值達(dá)14370.83億元，同比增長(zhǎng)32.12％。全行業(yè)連續(xù)4年以20％以上的增幅快速平穩(wěn)發(fā)展。2006年，中國(guó)機(jī)械工業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額達(dá)2966億元，創(chuàng)歷史新高，比上年增長(zhǎng)36％。2006年我國(guó)機(jī)械工業(yè)比上年凈增利潤(rùn)785億元，對(duì)全國(guó)工業(yè)同期新增利潤(rùn)的貢獻(xiàn)率達(dá)17.69％，居工業(yè)各行業(yè)第一位。機(jī)械工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)的地位進(jìn)一步鞏固。
（2）機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力顯著提高
機(jī)械工業(yè)技術(shù)水平顯著提高，新產(chǎn)品比例升高。2006年中國(guó)機(jī)械工業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值為10427.36億元，比上年增長(zhǎng)35.85％。新產(chǎn)品對(duì)同期新增工業(yè)總值的貢獻(xiàn)率達(dá)到了25.14％。主要新產(chǎn)品有發(fā)電設(shè)備、大型冶金設(shè)備、機(jī)械加工設(shè)備、汽車等先進(jìn)產(chǎn)品。
出口比例顯著提高，到2006年，出口總額首次超過(guò)進(jìn)口。標(biāo)志著機(jī)械產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)了顯著提高。
（3） 機(jī)械工業(yè)污染防治面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻
在整個(gè)機(jī)械工業(yè)穩(wěn)步、快速發(fā)展與增長(zhǎng)的同時(shí)，我們也必須認(rèn)識(shí)到：機(jī)械制造過(guò)程，特別是熱加工過(guò)程，總體來(lái)說(shuō)是資源消費(fèi)密集型行業(yè)，從整體上看，粗放型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式尚未根本轉(zhuǎn)變，能耗高、資源消費(fèi)大、污染環(huán)境嚴(yán)重、勞動(dòng)保護(hù)薄弱和環(huán)境治理差，我國(guó)環(huán)境污染的70%是由工業(yè)生產(chǎn)造成的，而工業(yè)污染物中的大部分是由各種工藝裝備或各類機(jī)電產(chǎn)品在生產(chǎn)運(yùn)行中產(chǎn)生的。我國(guó)機(jī)械工業(yè)“高消耗、高排放、低效率”的問(wèn)題仍十分突出。
2、熱處理行業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
機(jī)遇：
（1）機(jī)械工業(yè)的發(fā)展給熱處理的發(fā)展帶來(lái)了可能。
隨鋼鐵產(chǎn)量的提高以及各類金屬材料應(yīng)用量的不斷增加，熱處理產(chǎn)業(yè)的總生產(chǎn)量和總產(chǎn)值顯著提高。每年鋼材熱處理的總重量（包括同一種材料施行多種熱處理工藝的熱處理重量的疊加）約為全國(guó)鋼材總產(chǎn)量的30%，年實(shí)際熱處理生產(chǎn)量超過(guò)1.5億噸。給熱處理行業(yè)的擴(kuò)大再生產(chǎn)提供了良好的平臺(tái)。
（2）大型、高技術(shù)產(chǎn)品比例的提高，對(duì)材料的性能水平要求顯著提高，對(duì)熱處理技術(shù)要求顯著提高，促進(jìn)了熱處理行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
（3） 機(jī)械新產(chǎn)品，對(duì)零部件性能有新的技術(shù)要求，促進(jìn)了熱處理行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
熱處理污染對(duì)熱處理工業(yè)的挑戰(zhàn)
挑戰(zhàn)：從簡(jiǎn)單的幾個(gè)數(shù)字的描述就可以看出
在主流技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的同時(shí)，由熱處理帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題愈加顯現(xiàn)出來(lái)?yè)?jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó)熱處理業(yè)約有5000噸/年淬火油因蒸發(fā)或局部燃燒造成CH化合物、CO及煙塵；有約9000噸/年，廢淬火油因排放不當(dāng)而污染水質(zhì)；鹽浴爐生成鹽蒸氣7000噸/年以上；有害廢渣約10000tPa；燃煤爐窯排放SO2約115萬(wàn)噸/年，灰分約815萬(wàn)噸/年；噴砂處理中產(chǎn)生SiO2等有害粉塵10000噸/年，嚴(yán)重污染了環(huán)境。
隨國(guó)家對(duì)節(jié)能、減排的重視，節(jié)能與環(huán)境污染成為制約熱處理行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。節(jié)能、減排是保證熱處理行業(yè)，乃至機(jī)械工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
三、熱處理生產(chǎn)的現(xiàn)狀及其污染類型
1、熱處理生產(chǎn)現(xiàn)狀
目前，全國(guó)各類熱處理專業(yè)廠、熱處理設(shè)備制造廠、熱處理工藝材料生產(chǎn)廠以及主機(jī)廠的熱處理分廠、車間約近15000家。
其中全民所有制企業(yè)約占80%，約12000家，民營(yíng)和股份制企業(yè)占20%，約3000家。全國(guó)員工總數(shù)約37萬(wàn)人。全國(guó)熱處理加熱設(shè)備（以75kW為一標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)）約15萬(wàn)臺(tái)，裝機(jī)容量1100萬(wàn)kW。每臺(tái)設(shè)備平均生產(chǎn)率100kg/h，15萬(wàn)臺(tái)加熱設(shè)備的年生產(chǎn)能力近4500萬(wàn)噸。
以熱處理加熱設(shè)備的平均利用率為30%計(jì)算，15萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的每年實(shí)際熱處理生產(chǎn)量為1350萬(wàn)噸，消耗電總量為99億度。在2003年的全國(guó)調(diào)查中，熱處理加工的平均價(jià)格為2.30元/kg。按全年實(shí)際產(chǎn)量1.3億噸計(jì)，全國(guó)熱處理年?duì)I業(yè)額約310億元。若以平均利潤(rùn)率10%計(jì)，年創(chuàng)利潤(rùn)總計(jì)30億元。熱處理行業(yè)增值稅率平均達(dá)12.5%，每年向國(guó)家納稅約39億元（按物價(jià)增長(zhǎng)比例，現(xiàn)在的利潤(rùn)、和稅收應(yīng)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值）。
2 主要污染物類型及來(lái)源
熱處理過(guò)程污染主要表現(xiàn)在空氣、水、噪聲和電磁污染。
噪聲污染 主要來(lái)自設(shè)備的運(yùn)行，如各類泵、風(fēng)機(jī)、噴砂清洗等。采用一些低噪音設(shè)備及隔音防護(hù)
電磁污染 主要來(lái)自感應(yīng)加熱設(shè)備的運(yùn)行，可以采用電磁屏蔽降低對(duì)人員和環(huán)境的污染。
以上兩種污染對(duì)環(huán)境和人員污染比較小，容易治理。我們重點(diǎn)分析對(duì)空氣和水的污染，這也是節(jié)能、減排工作控制的重點(diǎn)內(nèi)容。
對(duì)空氣的污染物有：燃料燃燒產(chǎn)生的煙塵、CO2、CO、SO2、NO2及保溫材料揮發(fā)所產(chǎn)生的粉塵等，特別是煤、重油等一次能源燃燒過(guò)程；淬火介質(zhì)揮發(fā)所產(chǎn)生的CmHn、CO和煙塵等；鹽浴熱處理過(guò)程鹽蒸發(fā)所產(chǎn)生的NaCl、BaCl2、NaCN、KCN等；氣體表面滲碳、滲氮等過(guò)程所產(chǎn)生的CO2、CO、NH3、HCN等；噴砂、清洗過(guò)程中清洗液的揮發(fā)及噴砂形成的粉塵等。
對(duì)水的污染有：淬火廢油中金屬氧化物以及工件淬火時(shí)從鹽中帶出的BaCl2、HCN等；水基淬火介質(zhì)中有機(jī)物；清洗液中化學(xué)物；鹽渣和廢鹽中NaCl、BaCl2、CN-1等；發(fā)黑、發(fā)藍(lán)或磷化的廢液體等。
綜合上述污染物的來(lái)源，包含熱處理加熱、淬火冷卻、表面處理、工件的清洗等各個(gè)過(guò)程，因此，熱處理節(jié)能減排的壓力仍十分巨大。
四、國(guó)內(nèi)外熱處理節(jié)能和環(huán)，F(xiàn)狀的比較
熱處理作為特殊工序，所賦予產(chǎn)品的質(zhì)量特性常常是不直觀的內(nèi)在質(zhì)量（如材料的強(qiáng)度、韌度、耐磨性和疲勞壽命等），質(zhì)量問(wèn)題一般在產(chǎn)品使用過(guò)程中才能暴露出來(lái)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，并沒(méi)有得到各級(jí)政府和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的重視，在技術(shù)改造及基礎(chǔ)研究方面投入明顯不足，導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)專門(mén)從事熱處理基礎(chǔ)、工藝、技術(shù)、裝備等方面研究的人員相對(duì)較少，致使在熱處理整體水平上，尤其是在節(jié)能和環(huán)保方面，與國(guó)外先進(jìn)水平仍存在相當(dāng)大的差距。主要表現(xiàn)在政策法律方面；科技政策方面；生產(chǎn)規(guī)模及專業(yè)化方面；熱處理工藝裝備方面；人員素質(zhì)和管理水平方面等。以下將詳細(xì)分析：
1、政策法律保障方面
表5給出各國(guó)在熱處理行業(yè)環(huán)境保護(hù)方面的立法情況，可見(jiàn)我國(guó)在環(huán)境保護(hù)方面的立法遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。由立法到執(zhí)法的規(guī)范化尚需要一定的時(shí)間，我國(guó)在法律保證方面與國(guó)際水平尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致了國(guó)外一些重污染工藝轉(zhuǎn)到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。近年來(lái)，隨節(jié)能、減排執(zhí)法力度的增強(qiáng)，該方面的情況有所緩解，這充分說(shuō)明法律保障在環(huán)保方面的重要性。
2、科技政策及科研組織
美國(guó)在科技上具有世界最高的水平，但仍十分重視熱處理的節(jié)能、環(huán)保及對(duì)工業(yè)發(fā)展的作用。在1996-1997年由美國(guó)美國(guó)能源部、熱處理學(xué)會(huì)和金屬熱處理協(xié)會(huì)組織了提出了熱處理技術(shù)發(fā)展路線圖初稿，其中涉及到設(shè)備、筑爐材料，工藝與被處理材料，能源與環(huán)境，公益等四個(gè)方面的70余項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。到2004年公布了“美國(guó)2004年熱處理技術(shù)路線圖（Heat Treating Technology Roadmap-2004HTS Revision）修訂稿。該技術(shù)計(jì)劃可以說(shuō)代表了熱處理技術(shù)的發(fā)展方向。該計(jì)劃的最突出的是：目標(biāo)明確、組織機(jī)構(gòu)完整、科研經(jīng)費(fèi)保障。
目標(biāo)：能源消耗減少80%，工藝周期縮短50%，生產(chǎn)成本降低75%，熱處理畸變超差為0，熱處理件質(zhì)量分散度為0，熱處理爐子壽命提高10倍，熱處理價(jià)格降低50%，熱處理生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響是0。
組織機(jī)構(gòu)：成立熱處理技術(shù)研發(fā)中心和鼓勵(lì)和組織全行業(yè)企業(yè)參與研發(fā)兩項(xiàng)措施，建立“熱處理高新技術(shù)中心”和“熱加工技術(shù)中心”。
研究資金：熱處理高新技術(shù)中心由國(guó)家能源部和其他方面提供研究資金。主要研究如何降低能耗，減少污染，減少?gòu)U品和返修品，控制生產(chǎn)成本以及全面促進(jìn)熱處理行業(yè)繁榮。
我國(guó)也有類似的熱處理技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，如熱處理行業(yè)的“九五”、“十五”和“十一五”及其遠(yuǎn)景規(guī)劃設(shè)想。提出了熱處理發(fā)展目標(biāo)和技術(shù)發(fā)展方向。但與先進(jìn)國(guó)家相比，并沒(méi)有建立專門(mén)的研究機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)計(jì)劃所提出的目標(biāo)進(jìn)行有計(jì)劃的研究、組織和具體實(shí)施。另外，也沒(méi)有提供有效的資金渠道來(lái)保證一定的科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、研究人員進(jìn)行長(zhǎng)期有些的研究。
如果在科研機(jī)構(gòu)和研究資金方面不能有效地保證，熱處理技術(shù)發(fā)展規(guī)劃將只能成為一種設(shè)想，熱處理技術(shù)將一直處于落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的境地。
3、生產(chǎn)專業(yè)化及規(guī)；
由于歷史原因，我國(guó)的熱處理廠都屬于大而全、小而全、不協(xié)作、封閉型企業(yè)。必然導(dǎo)致任務(wù)量不足、生產(chǎn)效率低下、設(shè)備的利用率極低造成能耗、物耗、污染增大。
與美國(guó)相比，我國(guó)的專業(yè)化熱處理廠只有美國(guó)的2.86%，生產(chǎn)效率僅為美國(guó)的3.75%，設(shè)備利用率僅為30%，電耗卻比美國(guó)高40%。上世紀(jì)80年代，國(guó)內(nèi)開(kāi)始注重生產(chǎn)規(guī)；蛯I(yè)化調(diào)整，取得了一定對(duì)效果。說(shuō)明具有戰(zhàn)略性調(diào)整、組建專業(yè)化的生產(chǎn)廠，可以實(shí)現(xiàn)能耗、物耗、污染顯著下降，為節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，獲得明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及社會(huì)效益。
4、熱處理工藝裝備
我國(guó)熱處理裝備相對(duì)落后，熱處理行業(yè)是近些年隨機(jī)械工業(yè)的發(fā)展取得了較快速的發(fā)展，但熱處理設(shè)備更新落后于行業(yè)的發(fā)展。在熱處理設(shè)備制造方面，大量的先進(jìn)熱處理裝備仍需進(jìn)口，特別是先進(jìn)的傳感器方面，其技術(shù)水平仍相對(duì)落后。先進(jìn)節(jié)能保溫材料應(yīng)用普及率還相對(duì)較低，熱處理輔助材料發(fā)展較慢。近些年來(lái)，引進(jìn)了國(guó)外一些先進(jìn)熱處理裝備生產(chǎn)技術(shù)，但國(guó)內(nèi)在熱處理設(shè)備設(shè)計(jì)、裝備模塊化方面尚未掌握核心技術(shù)。
5、企業(yè)的人員素質(zhì)、管理水平和質(zhì)量保證仍有待提高
熱處理作為特殊的工藝環(huán)節(jié)，其作用的表現(xiàn)可能在使用過(guò)程中才能得到良好的體現(xiàn)，因此，沒(méi)有得到一般企業(yè)管理者的重視，在技術(shù)改造和更新方面并沒(méi)有得到應(yīng)有的重視，這是影響熱處理技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要原因。
另外，由于國(guó)內(nèi)高等教育模式的調(diào)整，采用寬口徑培養(yǎng)方式，熱處理專業(yè)在國(guó)內(nèi)幾乎不存在了，而國(guó)內(nèi)企業(yè)尚沒(méi)有形成大學(xué)職業(yè)教育的體系，導(dǎo)致熱處理技術(shù)人員和技工的急劇減少，使從事熱處理人員素質(zhì)較低。
另一方面，國(guó)內(nèi)科技政策對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重視和支持不足，科研人員很難在這些方面爭(zhēng)取的研究資金，而各大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)研究人員的考核主要的科研經(jīng)費(fèi)、論文等，使從事熱處理研究的人員在資金得不到保證和論文水平發(fā)表的刊物（SCI收錄及影響因子）的影響下，不得不轉(zhuǎn)行，從事大材料學(xué)的研究？蒲辛α棵黠@不足。目前國(guó)內(nèi)的大學(xué)中，只有上海交大潘健生院士所領(lǐng)導(dǎo)的課題組等少數(shù)課題組仍完全從事熱處理方面的研究，其它大學(xué)中，幾乎沒(méi)有多少研究人員專門(mén)從事熱處理方面的研究。
這些方面，導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)熱處理行業(yè)的現(xiàn)實(shí)局面，成為制約熱處理行業(yè)乃至機(jī)械工業(yè)發(fā)展的瓶頸。
五、對(duì)策與建議
1、加速中國(guó)熱處理路線圖的制定及組織實(shí)施
借鑒美國(guó)熱處理路線圖計(jì)劃的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)熱處理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，制定我國(guó)熱處理發(fā)展規(guī)劃。
規(guī)劃的建立不是最終任務(wù)，關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)！
1、建立熱處理行業(yè)自主創(chuàng)新體系，提出熱處理行業(yè)創(chuàng)新實(shí)施計(jì)劃與工作目標(biāo)。
2、整合現(xiàn)有的行業(yè)研發(fā)力量，建立以產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合的研發(fā)機(jī)構(gòu)，其目的是根據(jù)發(fā)展規(guī)劃，提出具體的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究課題，盡快開(kāi)展工作，能夠?qū)⒀芯砍晒焖賾?yīng)用。
3、建立國(guó)家、企業(yè)科研資金的資助渠道，保證研究機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行，鼓勵(lì)更多高級(jí)研究人員從事熱處理技術(shù)的研究。
2、加速清潔、節(jié)能、精密、高效的熱處理新技術(shù)推廣應(yīng)用及裝備的研發(fā)
表6給出了主要熱處理過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染情況及改善方式。
在熱處理加熱過(guò)程：燃料燃燒、鹽的揮發(fā)對(duì)空氣的污染；廢鹽對(duì)水的污染；
在淬火過(guò)程：油及淬火介質(zhì)的揮發(fā)對(duì)空氣的污染，油及介質(zhì)對(duì)水的污染；
表面處理方面：滲碳、滲氮對(duì)空氣的污染，液體及化學(xué)表面處理?yè)]發(fā)及廢液對(duì)空氣和水的污染；
零件清洗方面：工件表面氧化、噴砂、噴丸粉塵對(duì)空氣的污染，氧化物、淬火液、清洗液對(duì)水的污染。
因此，節(jié)能減排應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的工藝狀況，開(kāi)發(fā)處理設(shè)備和無(wú)（或低）污染的熱處理工藝技術(shù)。
在加熱冷卻方面：
（1） 真空熱處理和高壓氣淬技術(shù) 真空熱處理是減少氧化、有利于實(shí)現(xiàn)高壓氣淬技術(shù)的有些手段，有污染少，工件變形小等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)光亮熱處理的有些手段。
（2） 以天然氣為主要燃料爐代替煤、油的燃料燃料爐。鼓勵(lì)一次能源采用少污染的天然氣，或使用二次能源，電、煤氣等，嚴(yán)格限制使用煤、油等一次能源。關(guān)鍵開(kāi)發(fā)天然氣、煤氣等燃燒控溫技術(shù)。
（3） 發(fā)展高熱效率的流態(tài)粒子爐、開(kāi)發(fā)低污染鹽，代替?zhèn)鹘y(tǒng)鹽浴熱處理技術(shù)。
（4） 開(kāi)發(fā)和推廣新型保溫材料，提高熱處理的熱效率。
在表面處理技術(shù)方面：
（1） 加速催滲等快速氣體滲鍍技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 快速滲碳的工藝，可以顯著提高滲速和滲層的性能，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)閆牧夫等研究的稀土催滲工藝，能在滲速和滲層質(zhì)量的提高上，均有明顯的提高。本課題組也曾在滾珠滲碳工藝上的研究表明，稀土催滲能降低滲碳時(shí)間，滲層的韌性得到明顯改善，對(duì)滾珠滲碳效率提供到達(dá)20%以上。
（2） 開(kāi)展低壓及離子離子滲碳、滲氮技術(shù)及的研究和應(yīng)用
低壓化學(xué)熱處理時(shí)借助低真空變壓，滲劑可定向流動(dòng)的特點(diǎn)，在迅速排除工件周圍的老化氣氛后，新鮮滲劑立即迅速擴(kuò)散到爐膛各處，工件上的小孔、盲孔、孔壁及壓緊面均可得到滿意的滲層從而實(shí)現(xiàn)工件密裝生產(chǎn)。另外，低壓化學(xué)熱處理可結(jié)合高壓氣淬技術(shù)，減少污染。
離子滲氮和離子滲碳是將置于低壓容器內(nèi)的工件在輝光放電的作用下，帶電粒子轟擊工件表面，使其溫度升高，實(shí)現(xiàn)所需原子滲入表層的化學(xué)熱處理方法。與常規(guī)的化學(xué)熱處理相比，特點(diǎn)是滲速快、工件變形小、易控制，熱效率高、節(jié)約能源，而且無(wú)煙霧、廢氣污染。
（3） 推廣激光束、電子束、離子束表面改性技術(shù) 該類技術(shù)是利用高能量光或電子、粒子加熱技術(shù)，無(wú)污染物產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境污染少。
（4） 將最新的研究成果，如離子鍍、氣相沉積、熱噴涂等先進(jìn)表面技術(shù)等，應(yīng)用于材料的表面熱處理
（5） 開(kāi)展復(fù)合感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用
（6） 開(kāi)發(fā)無(wú)（少）污染的表面化學(xué)處理技術(shù)
在淬火冷卻技術(shù)方面：
開(kāi)發(fā)智能淬火冷卻裝備技術(shù)-以氣淬、水淬、水霧冷卻技術(shù)替代油、聚合物淬火液等淬火。在該方面研究上，上海交通大學(xué)潘健生院士、陳乃錄教授等開(kāi)發(fā)的淬火冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)良好的示范作用。采用水-空冷卻方式，是截面厚度600~900mm的塑料模具鋼鍛件的截面硬度差小于3-5HRC。
在表面清洗方面：
開(kāi)發(fā)新的清洗液和清洗技術(shù) 減少清洗液和噴砂粉塵的污染。
3、加速熱處理生產(chǎn)的規(guī)模化
規(guī)模出效益，要徹底解決材料成形加工企業(yè)的污染、耗源問(wèn)題，就應(yīng)該轉(zhuǎn)換廠家各自為戰(zhàn)的觀念和局面，變?yōu)閰^(qū)域內(nèi)集中處理，逐步實(shí)現(xiàn)行業(yè)的社會(huì)化、專業(yè)化分工合作。鑄造、熱處理、電鍍行業(yè)都有同類性質(zhì)問(wèn)題。建議在有條件地區(qū)建立鑄造、熱處理、電鍍工業(yè)區(qū)。通過(guò)合理規(guī)劃、合理選址，將廠點(diǎn)（特殊產(chǎn)品的配套加工除外）集中在工業(yè)區(qū)生產(chǎn)，集中管理、集中治污，從根本上解決和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的大目標(biāo)。
4、加速少熱處理鋼種的開(kāi)發(fā)
熱處理過(guò)程總是一個(gè)耗能、污染的過(guò)程。減少熱處理工藝能夠從根本上解決減少能耗和污染，這要求材料本身具有一定的特性。微合金化技術(shù)給這方面帶來(lái)可能，以微合金化技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的非調(diào)質(zhì)鋼可在熱加工后的控冷保證材料的性能，加快非調(diào)質(zhì)鋼類新型材料的開(kāi)發(fā)，對(duì)熱處理過(guò)程的節(jié)能減排具有重要的意義。關(guān)鍵是材料的開(kāi)發(fā)和控制冷卻技術(shù)和裝備的開(kāi)發(fā)。
另外，材料的成型是零部件不可缺少的方面。有效合理的利用成型熱加工的余熱進(jìn)行熱處理，即將熱加工和熱處理工藝結(jié)合起來(lái)，不僅能夠有些減少熱處理加熱過(guò)程的能耗和污染，又可利用熱變形過(guò)程對(duì)材料相變的影響，有效提高材料的性能。在該方面雷廷權(quán)院士早期開(kāi)展深入的研究工作。目前在低碳微合金鋼的控軋控冷方面，取得巨大的應(yīng)用。
5、加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè)及執(zhí)法力度
加大《環(huán)保法》、《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》等法律、法規(guī)的宣傳和執(zhí)法力度，理順管理體制，加強(qiáng)污染防治工作的全面和全過(guò)程的管理；完善法律、法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)宣傳和執(zhí)法力度；將污染防治工作納入地方各級(jí)政府部門(mén)工作考核的重點(diǎn)；充分發(fā)揮協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)的橋梁和扭帶作用，調(diào)動(dòng)廣大科技人員的積極性和創(chuàng)造性，組織力量加強(qiáng)進(jìn)行污染源的治理和環(huán)保新技術(shù)的科研和推廣。
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