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材料熱處理技術發(fā)展史

  至遲到宋代,,中國傳統(tǒng)的金屬箔的制造業(yè)已很成熟。在《天工開物》,、《繪事瑣言》等古籍中均有記載,,即將金片初鍛后,層層疊入特制的烏金紙,,扎成束,,加以鍛打和退火。其中間退火處理,,可能是連同烏金紙一起置于炭爐中,,在約100℃的溫度下加熱,以消除加工硬化,。其最終退火處理是利用鍛造的余熱,,將金片連同烏金紙緩慢冷至室溫。因創(chuàng)造性地采用烏金紙間隔,、扎束鍛打和退火的獨特工藝,,才得以制作比國外更薄更均勻的金箔。除金箔外,,中國古代還有關于銀箔的記載,。銀箔主要用于器物的裝飾,。元代陶宗儀《南村輟耕錄》中載:“凡器作什物,以金薄或銀薄依銀匠所用紙糊罩,,置金銀薄在內,,逐旋細切取。鋪已,,旋漆上,,新綿揩拭牢實。”錫箔是用量很大的金屬箔,,其最大的用途是制作紙錢和裝飾,。關于錫箔的制造在古籍中也有報道。其加工制作也是采用層層疊合鍛打和退火,,不同的是古人可能認識到了錫的表面易形成隔層(即氧化層),,因此不采取金屬片之間采用紙間隔的辦法。此后,,又開發(fā)了蒸汽退火加熱技術[19],。用蒸汽加熱可使溫度控制在略高于100℃,既可獲得很高的延展性,,又可避免錫箔過度氧化,。

  從近代起,我國傳統(tǒng)冶鐵術已無法滿足市場需要,,盡管仍有地方生產“灌鋼”或“蘇鋼”,,如在安徽的蕪湖、湖南的湘潭,、四川的重慶,、威遠等地人們還在使用這一傳統(tǒng)技術,但在全國范圍內,,這一傳統(tǒng)的液體滲碳制鋼法不再成為制鋼主要手段,。我國的鋼鐵一方面依靠進口,另一方面開始建立近代化的鋼鐵廠,。從1868年開始,,相繼建成福州船政局鐵廠、江南機器制造總局煉鋼廠,、漢陽鐵廠漢冶萍煤鐵廠分公司,、民族資本和興鐵廠、揚子機器公司鐵廠本溪湖煤鐵股份公司鋼鐵生產廠,,這些工廠不僅生產生鐵和熟鐵,,還可提供大量的鋼材。這時積累長期經驗所形成的傳統(tǒng)熱處理技術仍在金屬加工中發(fā)揮重要的作用。采用熔融生鐵作為滲碳劑的液體滲碳法的表面處理技術還有所發(fā)展,,這些方法通常稱為“擦生”或“擦鏑”,,其具體處理方法在不同地區(qū)還有許多種。在江西采用的是類似于宋應星描述的“生鐵淋口”技術,,河北,、山西、內蒙等地區(qū)采用的是“擦滲”法,,東北地區(qū)則采用“鋪滲”法,,福建、廣東則更像是“煮滲”法,。在淬火及回火的工藝控制方面已很成熟,,如民間在淬火劑的選擇上和進行鋼鐵控冷自回火方面發(fā)展了很多技巧,如“淬黃火”和“淬白火”[20]等,。在刀剪制造行業(yè)中也逐漸建立了某些名牌商號,,包括北京王麻子和杭州張小泉等,盡管他們不知刀剪的內部組織結構,,但他們在長期的實踐中總結出來的工藝技巧,,使其能達到性能控制的目的,從而生產的刃具堅韌,、耐用,。燜熬法固體滲碳方法已成為滲碳的重要技術,在近代被華中和華北地區(qū)的工匠所采用,,他們所用的“釜”是鐵鍋,制備的鋼被稱為“燜鋼”,。

 

  2,、中國的代熱處理進展

  熱處理是機械工業(yè)中的一基十分重要的基礎工藝,對提高機電產品內在質量和使用壽命,,加強產品在國內外市場競爭能力具有舉足輕重的作用,。但是人們認識到這一點卻花了相當長的時間和很大的代價。由于熱處理影響的是產品的內在質量,,它一般不會改變制品的形狀,,不會使人直觀地感到它的必要性,弄不好還會嚴重畸變和開裂;破壞制品的表面質量和尺寸精度,,致使制造過程前功盡棄,。所以在我國的制造業(yè)中長期存在著“重冷(冷加工)輕熱(熱加工)”現象,以致這個行業(yè)一直處于落后狀態(tài),。

  由于工業(yè)基礎的薄弱和在戰(zhàn)爭中遭受的破壞,,我國的熱處理在40年代還僅僅屬于一種作坊式的生產,尚未形成實質性的產業(yè),。在工科院校中無熱處理的專門學科,,因而也缺乏高層次的專業(yè)技術人才,。當時的熱處理操作大都是家傳技藝,籠罩著神秘氣氛,,處于十分落后的境地,。

  我國的熱處理產業(yè)起源于50年代初蘇聯援建的156項企業(yè)。其中的機械工廠都設熱處理車間和工段,。購買了大批蘇制熱處理設備,、包括箱式、井式,、鹽浴等30,、 40年代水平的電阻加熱爐,并相應建立了第一批按蘇聯圖紙生產這些類型設備的電爐廠,。一些高等工科學校經過院系調整后,、創(chuàng)建了包括在機械制造工藝系中的熱處理專業(yè),于1954~1956年培養(yǎng)出了第一批??坪捅究频臒崽幚韺I(yè)正式畢業(yè)生,。50年代末和60年代初還有從蘇聯學習歸來一批熱處理專業(yè)的留學生。陸續(xù)建立的一些科研機構和專院校,,基本上能按照材料和應用發(fā)展的步伐開展熱處理基礎和應用技術的研究開發(fā),,涌現出一系列的科研成果。由此,,從人才培養(yǎng),、研究與開發(fā),生產技術的革新和設備制造等方面初步形成了一個較完整的專業(yè)體系,。

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