美国热处理技术发展路线图概述，可收藏（下）

（3）硬件（设备）主要项目包括：

①高效（>80%）燃热器。

②高流速换热器，高转速风扇，增加传热面积等提高炉料受热条件的措施。

③减少散热的筑炉廉价绝热材料。

④节能、无内氧化渗碳气氛。

⑤铝合金淬火设备的改进。

⑥整批（盘）炉料的均匀淬火系统。

⑦淬冷设备改良设计模型。

⑧单件流动和机加工同步热处理设备。

⑨附加淬火机床上的能适时感知淬火开裂的传感器。

⑩廉价的残余应力非破坏检测方法。

⑪更有效和更廉价的液态或非液态工作脱脂方法和设备。

工艺和材料部分研发项目

（1）材料和工艺主要项目包括：

①减少试验、避免错误的设计感应器软件工具。

②抗晶粒长大的高温（～1010℃）渗碳钢。

③缩短渗氮周期的工艺。

④改善感应、磁场、炉内加热回火、时效工艺的减少质量分散度和缩短工艺周期。

⑤减少加热时间的快速加热相变动力学。

⑥稀土元素对热处理组织转变的影响。

⑦高效的表面改性工艺。

⑧材料的深冷处理极限。

⑨聚合物、复合材料、新的铁合金和非铁合金等新材料的热处理。

⑩可替代渗碳的材料和工艺，控制淬透性钢、强烈淬火。

⑪代替表面淬火的高效生产方法。

（2）材料应用软件和模型数据库主要项目包括：

①材料选择软件：用户输入要求性能、输出工艺和热处理参数。

②材料失效（破坏）过程模型：输入使用特性指标（磨损、载荷、腐蚀）、输出材料的组织性能，反过来用于失效分析。

（3）模型的开发主要项目包括：

①加热、冷却体积应变的相变模型。

②加热和冷却相变的体积应变模型。

③连续加热和冷却相变数据库，包括轧制变量、成分不均匀组织对相变的影响。

④把相变模型汇聚为软件工具。

⑤把常温性能转化为高温性能的数据库。

⑥生产设备使用不同介质测量介质和工件传热过程的探头。

⑦不同介质中冷却的试验工业标准。

⑧渗碳、氮、高温渗碳气—固相作用的热力学模型。

⑨预先冷却、残余应力和性能关系的热力学模型。

⑩过程控制系统的适时控制系统的链接模型。

⑪形成有效均匀热传导的流体动力学的计算机模拟。

能源与环境部分的研发项目

（1）能源主要项目包括：

①开发回收低级热的经济方法，废热的收集和利用，例如工业热和烟道热。

②高效热传导的加热技术和设备，例如能提高传热速度的等离子加热。

③高温热回收技术。

④进一步开发可提高热效率的富氧燃烧技术，例如流体薄膜技术。

⑤收集热处理设备能源利用底线数据，用于确立未来节能标准数字。

⑥回收加热炉气氛的方法。

⑦积累热、电与热处理协调的先进技术。

⑧开发高温气体循环系统，以改善加热炉效率，例如冲击加热法。

⑨局部加热和表面淬火的节能新工艺。

⑩热处理设备设计的标准化，以实现其通用性和减低设计费用。

（2）环境主要项目包括：

①减少CO、CO₂和NOx的燃烧技术和后处理技术。

②清洗液的消除、减少和回收利用，废油和其他淬火介质的管理以及废料的再生利用。

③代替盐和油淬火的廉价方法，例如用水和惰性气体。

④用于低、中合金钢件的廉价气冷淬火技术，例如节约用氢的淬火技术。

⑤自非液流中提出副产燃料，例如燃烧排放的气体。

⑥可完全清除工件油迹的高效清洗技术。

公益事业部分的项目

主要项目包括：

①热处理卫生安全规定，例如避免火灾、人身伤害的安全管理、工厂内部空气质量、人机工程、钡盐和胺盐以及其他有害物质的安全限量管理。

②有关冶金基础、炉子安全的人员培训，课程的设置，需要培训的人员。

③制定热处理设备发射有害物底线，以避免今后对环境的污染。

④设立热处理设备的能源利用率底线以备将来制定节能标准限度。

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