处理工艺论文范文
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第1篇
通过降低热处理的工艺温度能有效减少由此产生的变形。降低工艺温度，能相对减少工件的高温强度，并增强其塑性抗力以及抗应力变形、抗淬火变形、抗高温蠕变的能力。降低工艺温度，还能够减少工件加热、冷却的温度区间。温度区间减少后，由热处理引起的各部位温度的一致性也会增强，而温度的不一致性正是引起工件组织应力和热应力的根本原因，随着温度不一致性减少，由此而导致的变形也会相应减少。此外，在降低工艺温度并缩短工艺时间的情况下，将缩短工件的高温蠕变时间，从而减少变形。科学合理的热处理工艺是减小热处理变形的关键因素。由图1可以看出，在650％球化退火后的硬度梯度和740％球化+680％等温处理的硬度梯度结果相近，未经球化退火的齿轮的硬度较前两个低。这是因为球化退火可使淬火后渗层表面残留奥氏体量减少，从而提高了齿表面硬度，因此20CrNi2MoA钢齿圈渗碳后应采用球化退火工艺，同时为减小热处理变形，在650℃球化退火效果更好。
2变形的其他影响因素及减小措施
2.1预备热处理在热处理过程中，有可能引起内孔的变形增大，如存在混晶、大量索氏体或魏氏组织以及过高的正火温度。因此需要对正火温度进行控制，也可以采用等温退火的方式来对锻件进行处理。金属最终的变形量与很多因素有关，如淬火前进行的调质处理以及退火和正火。金属产生变形进而导致金属组织结构也发生变化。研究和实践表明，为使金属组织结构均匀，在进行正火处理时采用等温淬火是一种有效的减小其变形量的措施。
2.2运用合理的冷却方法金属淬火后冷却过程的控制也是必须考虑的一个因素。淬火后采用油进行冷却，因此其变形直接受到油的冷却能力的影响。通常来说，热油淬火产生的变形小于冷油淬火，一般控制在100+20％。同时，变形还受到淬火的搅拌方式和速度的影响。在进行金属热处理时，金属产生的应力及模具的变形与冷却的速度和冷却的均匀程度有关。过快的冷却速度和不均匀冷却都会导致应力及模具变形的增大。因此，应尽量采用预冷，不过需要注意的是应保证模具的硬度要求。为减少热应力和组织应力，可以选用分级冷却淬火，这种方式对形状复杂的工件十分有效，能显著减少其变形。采用等温淬火的方式，则适用于十分复杂并且有较高精度要求的工件，能使金属变形显著减少。
2.3零件结构要合理改善零件的结构是减少热处理变形的关键环节。经过热处理后的工件，其厚度不同的部分冷却的速度也是不同的。因此，在满足工件使用性能的前提下，应使工件的厚度差别不能过大，尽量使零件的截面均匀，减少由应力集中导致的过渡区的畸变和开裂现象。保持结构与材料成分和组织的对称性，避免尖锐棱角、沟槽等。此外，采用预留加工量的方式也是减少厚度不均匀零件变形的有效方式之一。
2.4采用合理的装夹方式及夹具通过采用合理的装夹方式和夹具，能够使工件获得均匀的加热和冷却，从而减少热应力以及组织应力的不均，有效减小热处理导致的工件变形。
2.5机械加工工件的加工通常需要经过很多道工序，如果热处理加工是最后的工序，则应控制其畸变的允许值，使之满足图样规定的工件尺寸。依据上道工序的加工尺寸来对畸变量加以确定，因此掌握畸变规律尤为重要，为使热处理导致的畸变处于合格的范围，在进行热处理前应对尺寸进行预修正。如果热处理是中间的工序，机加工余量和热处理畸变量之和即为热处理前的加工余量。导致热处理变形的因素多而复杂，因此相较于机械加工余量来说，热处理的加工余量不易确定，在实际加工中应留出足够的加工余量用于机械加工。
2.6采用合适的介质在热处理的过程中，介质的选择也十分重要，应选择有利于减小变形量的介质。研究和实验表明，硬度要求相同的情况下，采用油性介质是更好的选择。不同介质具有不同的冷却速度，在其他条件相同的情况下，同油性介质相比较，水性介质的冷却速度较快。此外，水温的变化也会对介质的冷却性能造成影响，其变化对油性介质冷却特性产生的影响较小。热处理条件相同的情况下，水性介质淬火后会产生相对较大的变形量。
3结束语
第2篇
要提高连铸辊辊体材料的性能应从以下几方面入手:1)通过调整辊体材料的成分、增加合金成分的含量，提高淬透性;2)控制锻坯冶炼和锻造质量，提高材料的均匀性和纯净度，改善夹杂物形态，降低有害元素含量;3)采用能细化组织及晶粒的热处理工艺，提高材料的断裂韧性，降低裂纹扩展速度。
1．1辊体材料成分设计小炉冶炼的材料成分如表3所示，为保证一定的强度，规定了最低含碳量，为增加辊体材料的淬透性，Mn含量选取上限，三炉Ni、Cr含量进行了相应调整。其中01#与目前宝钢使用的R73连铸辊成分基本一致。
1．2熔炼方法三炉原料均采用IF钢以降低P、S含量，在50kg感应炉中冶炼，铸成电极棒，然后采用30kg电渣炉进行重熔，最终得到120mm电渣锭。
1．3锻造将120mm电渣锭锻成30mm×400mm拉伸试样毛坯、32mm×32mm×180mm冲击试样毛坯和40mm×26mm×450mm的J积分试样毛坯。锻造毛坯经950℃正火+650℃高温回火后，机加工至一定尺寸再进行调质热处理。
1．4调质热处理在盐浴炉中进行调质加热，在井式电炉中进行回火处理，炉温均经过校正。调质工艺采用二种方案:1)900℃水冷+690℃回火空冷2)900℃空冷+690℃回火空冷最终硬度均要求在连铸辊辊体材料所规定的硬度范围内，即32－37HSD，采用900℃空冷的目的是:比较在不同热处理方式下三种成分的连铸辊辊体内部性能和金相组织的差别。
1．5金相组织及性能测试分析经调质热处理的试样测试硬度值后，分别按GB/T228－2010、GB/T229－2007和GB/T21143－2007标准，进行拉伸、室温冲击、J积分试验。三种成分的试验钢种经调质处理后，采用OLYMPUS－BX51金相显微镜进行微观组织分析，冲击断口形貌采用NOVANANOSEM430型扫描电子显微镜观察分析。
2试验结果分析
小炉冶炼的三炉试验材料实际成分如表4所示，机械性能测试结果如表5所示，03#金相组织及断口电镜图片如图1、图2所示。
3结果讨论分析
图1是03#试样调质后的金相照片，从图中可以看出组织由已经再结晶的铁素体和均匀分布的细粒状渗碳体组成，并且渗碳体充分析出，均匀弥散分布，基体呈细小的等轴状。因此03#经调质处理后，具有较高的强度和硬度，同时具有更好的塑性和韧性，综合力学性能优异。图2是03#冲击试样的断口形貌，从图中可以看出断口形貌呈韧窝状，基本由圆形或者椭圆形的凹坑－韧窝组成，由此可以推断在冲击断裂过程中发生了明显的塑性变形，进一步说明了03#的塑性和韧性较好。由表5结果可知，在第一种热处理条件下，03#成分试样的强度虽然比R73、01#和02#略低，但强度值仍大于700MPa，满足了使用要求;而韧性指标大幅度提高，其中延性断裂韧度03#比01#提高了48%，冲击吸收功03#比R73提高了78%，塑性也得到了很大的提高，其中收缩率03#比R73提高了14%，因此03#在水淬和高温回火的情况下，综合力学性能良好。分析其主要原因在于03#中Ni和Cr的含量较高，部分溶于基体的Ni和Cr的产生了固溶强化，另外部分未溶的Ni和Cr以强化相的形式析出，这样实现了既保证强度达标又不降低韧性的目的［8］。断裂韧度对连铸辊来说是极重要的指标，连铸辊在恶劣的工况条件下，堆焊层经冷热疲劳最终要产生裂纹，产生的裂纹将向连铸辊内部扩展，高的断裂韧度，裂纹就不容易向辊体内部扩展，因此提高连铸辊的关键在于获得高的断裂韧性［7］，由此可见03#成分对于防止疲劳裂纹的扩展具有重要的意义。另外在900℃空冷状态下，经高温回火后，其冲击功03#成分也比01#、02#高，可预期连铸辊内部在冷却速度比表面缓慢的情况下，采用03#成分的连铸辊塑韧性也要比01#、02#连铸辊好。从材料经过两种不同的热处理工艺后得到的力学性能上看，水冷和空冷所得的硬度基本一致，但是从强度上看水冷的要稍微低于空冷的，而在塑韧性上，水冷要高于空冷，尤其是冲击吸收功上，水冷后回火的值要比空冷后回火的高24%以上。而提高连铸辊使用寿命的关键就在于提高韧性，因此采用水冷后高温回火工艺更加合适，使用寿命也会有所提高。另外，可以从理论上判断锻件淬火能否直接采用水冷。根据热处理手册，首先应当考虑锻件化学成分和基础性能的影响，一般可以采用碳当量的计算公式计算，如公式1所示。按此式计算03#成分:［C］=0．56%≤0．75%，由此可见03#钢虽然提高了Ni、Cr含量，但是整体的碳当量还是处于较低的水平，所以水淬是安全的，不会引起巨大的内应力而淬裂的产生。从生产效率上看，直接水淬需要的时间更短，效率也更高，因此03#最佳的热处理工艺是900oC水冷+690oC回火空冷。
4结论
第3篇
用50kg中频感应电炉熔炼，金属炉料的加料顺序为:废钢、生铁，镍板、钼铁、铬铁、硅铁、锰铁，最后加铝进行终脱氧。合金熔炼温度为1500—1550℃，浇注温度1450—1500℃，稀土变质剂在炉外包中加入。钢液出炉后快速浇注成Y型试样。试验钢的化学成分见表1。性能试样均在Y型试块上截取，冲击试样采用10mm×10mm×55mm的无缺口标准试样，在JB-5型摆锤式冲击试验机上进行室温冲击韧性试验，每组试验数据均取其3根试样的平均值。硬度测试在HR-150A洛氏硬度计上进行，每块试样测3—5个点，取其平均值。采用光学显微镜和JSM-5610LV扫描电镜来观察试样的断口形貌和金相组织。
2实验结果及分析
2.1试样的铸态组织图1为18Cr23MoVRE铸钢试样组织的扫描图片。由图1可知，18Cr23MoVRE铸钢试样的铸态组织由珠光体和少量片状马氏体+碳化物组成，晶粒粗大，碳化物呈块状、团球状和连续网状沿晶界分布。这主要是因为结晶过程中，先结晶的晶粒内合金元素含量较低，富裕的合金元素被推至结晶前沿，导致这些合金元素在结晶前沿富集，当这些合金元素达到一定的浓度时，在晶粒间形成碳化物，并沿晶界连续分布，如图1(a)所示。当18Cr23MoVRE铸钢经950℃淬火+300℃回火处理后，其组织为回火马氏体+碳化物，见图1(b)，碳化物以短杆状、块状和状沿晶界断续分布，马氏体基体得到细化，网状碳化物分布得到明显改善。随淬火温度的提高，颗粒状碳化物增多，基体晶粒粗化，细碳化物颗粒弥散分布于基体上，见图1(c)。当淬火温度达到1050℃时，马氏体基体和碳化物明显粗化，晶内细颗粒状碳化物增多，见图1(d)。因为在热处理温度下，晶界碳化物不断扩散进入基体晶粒内部，晶界碳化物减少，碳化物网被打破，淬火时这些溶入基体的合金元素来不及析出，被过饱和固溶于马氏体基体内，回火过程中，溶入马氏体内的合金元素以细颗粒碳化物的形式弥散均匀析出在基体上，改善了钢中碳化物的分布，热处理温度提高，热处理后钢的晶粒越粗大。可见，合理的热处理工艺可以改善钢的组织和碳化物分布。
2.2试验钢的力学性能18Cr23MoVRE耐磨铸钢试样经不同温度淬火+300℃回火热处理后的力学性能见图2。由图2可以看出，铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度值最小，为HRC44，随着淬火温度的升高，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度提高。当淬火温度升高至1000℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度升至最高，达到HRC58.5，继续提高淬火温度至1050℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度略有下降，为HRC58。可见，适当提高淬火温度，对18Cr23MoVRE耐磨铸钢硬度的改善有益，但淬火温度不宜过高。淬火之所以能提高18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度，主要是因为提高淬火温度，有更多的碳原子及合金元素溶于奥氏体，淬火后马氏体中碳和合金元素的过饱和度增加，加剧了马氏体晶格畸变，固溶强化作用增大，从而提高了材料的硬度。从图2还可以看出，淬火温度对18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性也有一定的影响，铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性为4.6J，相对较低;随着淬火温度的升高，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性逐渐升高，当淬火温度达到1000℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性达到了5.8J;再升高淬火温度，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性有降低的趋势。这主要是因为铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢组织是不均匀的，存在成分偏析，那些高碳高合金微区韧性往往较差，在热处理过程中，高碳高合金微区的元素在高温下向低碳低合金微区扩散，钢的成分、组织和韧性得到改善。当淬火温度较高时，由于晶粒长大使钢的组织粗大，脆性增加。因此，适当的热处理可提高18Cr23MoVRE耐磨铸钢的性能，以1000℃淬火+300℃回火最佳。
3结论
第4篇
1.1渗碳+空冷二次加热淬火回火能够很好地满足M和AR级别要求，碳化物级别良好，但是，二次加热淬火又造成产品的变形量超差，约30%不合格。
1.2渗碳+空冷真空炉二次加热淬火回火金相组织能有效保证，变形量基本能保证合格，但是由于真空炉淬火油冷却速度慢，心部容易出现上贝氏体，且F也容易超标，真空炉装炉量小、前后清洗困难、生产效率低下。
1.3多用炉碳氮共渗+直接淬火回火热处理变形能保证合格，但是M、AR、K很难保证同时合格，金相组织难于控制。由于N原子的渗入，使得Ac1、Ac3线下降，从而使得材料的过热倾向性比渗碳要大，淬火后M和AR级别比同温度的渗碳工艺要高，因此，要控制好碳化物、M和AR级别通常采用较低的温度和适当的碳势和通NH3量。虽然，原始坯件经过调质处理，但是，M和AR级别很难“持续、稳定地”控制在3级以下，经常出现4～5级马氏体，这样给后续冷处理带来麻烦，有时AR级别达到4～5级，即使冷处理后AR也不会降到≤1%，需要进行两次冷处理加两次回火，并适当提高回火温度。另外，如果M、AR和K级别同时为1级的时候，产品的抗回火性能差，回火后往往硬度偏低，特别是后续磨加工后，表面硬度降到59HRC以下，偶尔还发现有的为58HRC。因此，必须将M和AR级别稳定地控制在2～3级、碳化物3～4级才能保证产品质量。
2改进工艺试验
2.1多次回火+适度升高回火温度针对上述碳氮共渗工艺，再通过多次回火来消除多余的AR、使M转化成回火马氏体。或采用适度升高回火温度，将温度由原来的175℃提高到190℃，通过两次回火，M和AR级别在4级的情况有所降低，但是评定为3级也很勉强，再增加回火次数，由于AR陈稳化，已经没有作用。如果继续升高温度，表面硬度将进一步下降，内孔表面硬度已经到了下极限。很显然，这种方法效果有限，每一炉产品都单独制定回火工艺，不是从根本上解决问题的有效办法。
2.2碳氮共渗抗回火性能的初步试验根据20CrMo钢[1]的Ac1、Ac3，确定碳氮共渗温度845℃，其他工艺参数见表1，其中氨流量及碳势均高于常规碳氮共渗热处理工艺。试验结果：产品变形量合格；；淬火状态下测定层深0.48mm(金相法测定全渗层)，M和AR均4级，K是1级，心部F是8级，心部硬度33～34HRC，表面硬度58～61HRC；经260℃×3h回火，再次测量，M和AR均为2级，表面硬度55～56HRC，采用洛氏硬度机直接测量结果为79.5～80HRA，换算结果为57～58HRC。试验结果说明：升高回火温度后确实能降低M和AR级别至合格范围；虽然表面硬度已经不合格，但是通过HRA测定，表面硬度并没有过分降低，说明抗回火性能较好，只是因为渗碳层太浅，承载能力差，需要增加渗层深度提高承载能力，同时适当降低回火温度；心部F及心部硬度不合格，淬火温度过低。
2.3高氮、高碳势共渗及适度升高回火温度由于20CrMo渗碳后，特别是采用高碳势渗碳后其化学成分具有类比性的钢号是GCr9轴承钢，该钢在220℃回火能保证硬度≥60HRC[1]，据此采用220℃回火。因碳氮共渗具有提高耐回火性的作用[2]，试验了采用高氮、高碳势碳氮共渗以进一步提高工件的抗回火性。适度调整回火温度，可以分解过量的AR同时分解粗大的M针(保证M和AR≤1～3级，K1～4级)，可以同时满足工件使用尺寸稳定性(AR≤1%)、耐磨性(内外表面硬度60～63HRC)及变形量小的技术性能要求，延长共渗时间增加层深，提高承载能力，具体热处理工艺参数改进如下：(1)通氨量由0.4m3/h增加到0.6m3/h，增加N固溶度，进一步增强抗回火性能。(2)采用1.10%的高碳势、降温阶段也保持高碳势1.0%～0.9%，以及提高共渗及扩散温度，使得工件表面获得高于常规碳氮共渗的碳势(0.95%～1.0%)，增加淬火后的初始硬度，增强抗回火性。(3)共渗温度由845℃升高到860℃，加快共渗速度；共渗时间由110mim延长到490min，则共渗层深度由0.48mm提高到0.8mm的上极限附近，增强承载能力。(4)将淬火温度由805℃升高至840℃，保证心部硬度F≤4级。(5)选择适当高的回火温度220℃，保证表面硬度，同时分解大量的残余奥氏体和粗大的马氏体；同时，由于回火温度较高，淬火压应力更加松弛，使得冷处理时AR转变更加容易。高氮高碳势碳氮共渗工艺参数见表2所示。试验结果：产品变形量仍然合格；淬火状态测量层深0.80m(金相法测定全渗层)，M和AR均为4～6级，碳化物3～4级，心部F3～4级，心部硬度35～37HRC，表面硬度≥63HRC。经220℃×4h回火后测量：M和AR均为2～3级，碳化物3～4级，心部F3～4级，心部硬度35～36HRC，表面硬度60～63HRC，各项指标全部合格。
3结语
第5篇
盾构刀圈的制造工艺一般为：下料——锻造——软化退火——机械加工——淬火、回火——精加工。因盾构滚刀的刀圈承受严重的冲击载荷和磨料磨损，因此选用刀圈的材料应具有较高的屈服强度，避免刀刃端在高应力下发生变形或压溃变形；应有足够高的硬度，有利于提高耐磨性，减少刀圈的磨损；应具有良好的冲击韧性，可防止刀圈工作时的断裂和崩刀；应具有良好的抗回火性能，提高材料的热稳定性，保证刀圈在热装和滚压、破碎岩体过程中因摩擦热而升温时不会过分降低硬度；刀圈材料还应该具有好的热加工和冷加工性能，材料成本相对较低、制造方便等。目前，国内外制造盾构刀圈材料主要为模具钢，常用刀圈材料的化学成分如表1所示［8～11］。可以看出，刀圈材料的含碳量一般在0.4%～0.9%，较高的含碳量可以提高热处理后刀圈材料的硬度，保证耐磨性能和使用寿命。对于模具材料，热处理后全相组织中马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量，而合金元素对硬度的影响较小。从表1可看出，刀圈材料合金中含有较高的Cr、Mo、W、Ni、Si、V等合金元素，主要是为了提高热处理时的淬透性，提高刀圈截面硬度的均匀性，提高回火抗力及全相组织的热稳定性。
2热处理工艺
（1）在盾构刀具制造材料中，4Cr5Mo-SiVl钢是常用于制造刀圈的材料之一。4Cr5Mo-SiVl相当于美国牌号AISI-H13，日本JIS-SKD61、德国X40CrMoV5-l，是一种铬系中合金高强韧热作模具钢，该钢的特点是含铬量较多，具有较高的淬透性，如厚度为150mm的钢可油冷淬透。由于合金元素含量较高，具有较高的回火抗力和抗氧化性。模锻时锻造温度范围较窄，应严格控制锻造温度，模锻加热温度在1120～1150℃，始锻温度在1080～1120℃，终锻温度不小于850℃，模锻后应该缓冷并及时退火，以免产生裂纹。4Cr5-MoSiVl钢球化退火工艺为860℃±10℃×2h，降温到750℃±10℃×4h，500℃左右出炉。普通退火工艺为845～880℃×2～4h，然后缓冷到500℃左右出炉。4Cr5MoSiVl钢刀圈材料淬火加热温度一般为1020～1050℃，空冷或油冷材料的硬度HRC55～58，淬火组织为细针和隐针马氏体、未溶的碳化物和残余奥氏体，需适当的回火提高韧性。文献［12］在4Cr5MoSiVl基础上，通过提高含碳量至0.5%，适当增加Mo、Cr、V合金元素含量，热处理工艺为1060℃真空淬火+550℃回火3次，回火后硬度HRC55～58，且具有良好的韧性。3次回火的目的是由于合金元素含量较高，淬火后全相组织中残余奥氏体含量较高、硬度偏低，淬火后第一次回火可促使部分奥氏体的分解和对淬火马氏体进行回火，而在第一次回火冷却过程中部分未分解的奥氏体会转变为二次马氏体；第二次回火是对二次马氏体的回火并进一步促进奥氏体分解，减小奥氏体含量；通过第三次回火可使奥氏体含量达到较低水平，提高材料硬度和组织稳定性。（2）进口盾构刀圈材料中，有的用40CrNiMo制造刀圈。40CrNiMo属于低合金超高强度钢，常用于调质结构钢，具有良好的韧性、强度和耐磨性。40CrNiMo是在热作模具钢50CrNiMo钢的基础上降低含碳量而来，因此韧性提高。用40CrNiMo钢制造切割圈，热处理采用870℃淬火220℃回火，硬度为HRC50～55，全相组织为回火马氏体和少量残余奥氏体组织。文献［13］分析进口40CrNi-Mo刀圈材料与国产4Cr5MoSiVl的刀圈材料，发现进口刀圈材料的硬度值从刀圈刃部至内圈逐渐减小，表面硬度为HV627（HRC56.5）、心部硬度HV530（HRC51），但具有很高的冲击值、良好的综合力学性能和耐磨性，进口刀圈材料基体组织主要为回火板条马氏体，细小的碳化物不连续地分布在马氏体板条间及晶粒内部。而国产4Cr5MoSiVl全相组织虽然也为回火马氏体，但析出碳化物沿晶界及马氏体板条间分布，导致刀圈的冲击值降低，使用寿命低于进口刀圈。（3）5Cr5MoSiV属于中合金模具钢，热处理时材料的硬度一般随淬火温度的升高而增加，在1060～1100℃时硬度达到峰值，淬火后回火温度在500～560℃时硬度达到最大值［14］。5Cr5MoSiV的热处理工艺一般为1060～1100℃淬火+530～560℃2次回火，硬度HRC57～60。淬火后多次回火使奥氏体充分分解或回火冷却过程发生马氏体转变，减少奥氏体量、稳定组织和提高材料硬度，淬火回火的全相组织为回火马氏体和其上弥散分布的碳化物，如VC、Mo2C及M23C和少量M3C型碳化物，碳化物在基体中弥散分布能提高材料的硬度及其耐磨性能。文献［15］研究了热处理对5Cr5MoSiV钢硬度和耐磨性的影响，结果表明，5Cr5MoSiV钢较合适的热处理工艺为1060℃淬火+530℃2次回火，可获得较高的硬度（HRC57～58）和良好的耐磨性。为了进一步提高5Cr5MoSiV材料的韧性和塑性，合金化时可再加入微量的稀土和钨，形成5Cr5MoWVSiRe钢［16］，钢中加入钨能形成复合碳化物，提高耐磨性；稀土的加入可以净化钢液、细化组织，能够改善钢的力学性能，耐磨寿命达到或略超过进口刀圈的寿命。（4）50CrMoV属于低合金模具钢，用50Cr-MoV制造刀圈的模锻始锻温度为1100℃，终锻温度900℃。由于材料含碳量较高，存在提高淬透性元素Cr、Mo，模锻空冷后可产生马氏体组织，硬度较高。因此模锻时要注意严格控制终锻温度和锻造后的锻件冷却速度，以防止锻造裂纹发生，模锻后刀圈在机械加工前应进行软化退火，温度在750℃～780℃。刀圈的奥氏体加热温度为870～880℃。为防止刀圈在淬火加热时发生表面脱碳，淬火加热最好在可控气氛热处理炉内进行或采用真空淬火热处理，淬火后的刀圈应及时进行热处理，50CrMoV回火温度在500℃～550℃，回火后刀圈的硬度HRC56～59。（5）6Cr4Mo2W2V为一种高合金模具钢，含有较高的铬、钼和钨，具有良好淬透性、耐磨性和韧性，应用于岩石抗压硬度较高的情况，是制造滚刀刀圈理想材料之一。实验表明［17］，6Cr4-Mo2W2V钢制滚刀的使用寿命是9Cr2Mo钢制滚刀使用寿命的2倍以上，制造刀圈的热处理工艺为680℃回火、820℃加热、1150℃加热，预冷一定时间后在200℃等温处理，油冷、540℃3次回火，刀圈截面硬度HRC62～63，硬度分布均匀，刀圈材料中含有一定量的下贝氏体组织，形成回火马氏体和下贝氏体的复相组织，结果表明这种复合组织对提高滚刀的磨料磨损有利。（6）9Cr2Mo钢属于高碳低合金钢，一般作为Cr系冷轧辊用钢。9Cr2Mo钢制作刀圈材料，钢的硬度值控制在HRC54～58，用于软岩滚刀刀圈，具有耐磨性和经济效益［18］。9Cr2Mo钢通过等温淬火，可形成下贝氏体或下贝氏体和马氏体的复相组织，可提高耐磨性。9Cr2Mo钢淬火温度为840～860℃，淬火后硬度66～68HRC，回火温度360℃，硬度HRC56～57。淬火回火状态的全相组织为隐针状马氏体、针状马氏体、贝氏体组织和碳化物。文献［19］研究了热处理对9Cr2Mo钢硬度的影响，结果表明9Cr2Mo钢具有较高的淬透性，实际生产时热处理可采用油淬，加热至温度845℃淬火，硬度达HRC61，淬火全相组织为马氏体、Fe3C和残余奥氏体，随淬火温度的提高，全相组织中残余奥氏体增加、硬度降低，淬火后随回火温度的提高，硬度有降低的趋势，300℃以前回火硬度变化较小，HRC为57～61；淬火回火组织为回火马氏体、碳化物或回火马氏体、下贝氏体和碳化物。超过300℃回火，硬度下降较快。9Cr2Mo实际生产中可采用840℃淬火、300℃～360℃回火，可获得较高硬度（HRC54～57）和韧性。从上述分析可以看出，刀圈材料经热处理后的表面硬度较高，一般在HRC56-60，心部硬度HRC50-56，可以承受较大的冲击。对于软岩和中硬岩的刀圈材料，刀圈所受岩石的冲击力相对较小，可用利用刀圈的高硬度来提高碾压破岩效率，可用一般的工模具钢或高碳低合金模具钢制造，经淬火回火热处理使用。对于硬岩，刀圈所受岩石冲击力较大，为提高材料的耐磨性和冲击性能，可采用基体钢或中高碳中合金钢制造，配合合理的淬火或回火工艺，为提高刀圈的使用寿命，也可在刀圈刃部镶嵌硬质合金，以提高刀圈材料使用寿命。
3提高盾构滚刀刀圈材料耐磨性能的主要措施
分析国内外刀圈材料的组织和性能，提高盾构滚刀刀圈耐磨性和寿命的主要措施有材料、热处理、表面处理、破碎岩石的特性等方面。材料方面主要提高刀圈材料的纯净度，减小材料的成分偏析、带状偏析及其气体和夹杂物含量、细化刀圈材料的组织，提高材料的纯净度，采用电弧炉冶炼+炉外精炼，或采用电渣重熔等措施，提高材料的冶金质量。在热处理工艺方面应研究热处理工艺参数对组织和性能的影响规律和机理，确定合适的热处理加热温度、回火温度及回火次数，通过热处理细化材料的全相组织、提高刀圈的韧性。对于破碎工况，要分析了解岩石的硬度特征，对于硬岩工况，为了提高刀圈材料耐磨性，可以在刀圈工作部分镶嵌硬质合金刀头，或采用回火抗力较高的刀圈材料；对于软岩工况，适当提高刀圈材料的硬度，对耐磨性有利。刀体部分可选用耐磨合金钢材料，也可采用表面堆焊硬质合金、热喷涂耐磨层、渗氮或碳氮共渗等方法增加表面硬度，提高滚刀的耐磨性。
4结论
第6篇
1．1试剂与仪器KBr，光谱纯;聚奥炸药，204所提供。精密烘箱，成都天宇试验设备有限责任公司，CK-30型，量程10～200℃，温度均匀度±1℃，温度波动度≤±1℃。傅里叶变换红外光谱仪，德国布鲁克公司，Vertex70型，光谱范围4000～400cm－1，采用中红外光源。
1．2试验原理有机炸药不同晶型之间虽分子结构式相同，但存在空间异构体，可以利用红外光照射物质后，不同结构的基团或官能团产生不同的吸收峰来确定物的结构，不同晶型的空间异构体，其红外吸收特征峰存在个体差异;采用烘箱模拟退火及回火过程热效应处理炸药试样及导爆索，对炸药及索内炸药进行红外光谱分析，研究红外吸收峰结构变化情况与保温试验温度、时间的关系，制定热处理工艺。
1．3试验方案设计结合HMX转晶温度(158℃)，及银质导爆索常规去应力和软化温度(160～175℃)，在此温度对聚奥炸药进行短时间保温，或在低于此温度附近选择不同温度、保温不同时间研究其结构变化情况。设计选择4步方案进行分析并采集红外光谱图。即:1)175℃，保温时间≤5h;2)160℃，保温时间≤8h;3)150℃，保温时间≤25h;4)130℃，保温时间≤26h。对于4个方案，首先分析原态炸药在不同的方案的红外光谱图，比较分析其与β-HMX及α-HMX晶型的相关度，以制定初步热处理条件。然后依据初步热处理条件制定的方案，模拟拉索热处理过程，选择银导爆索在进行退火处理之前和退火处理之后两步方案，进行模拟试验及红外光谱测试，对比分析其与β-HMX标准红外图谱的相关度，研究不同保温温度、保温时间与相关度的关系，确定最终的退火回火热处理参数条件。通过试验研究，选择既满足金属银导爆索拉伸性能及导爆索拉制安全性，又保持晶型不发生转变的适宜参数条件，确定热处理工艺。
2结果与讨论
2．1炸药试验结果与讨论
2．1．1聚奥炸药175℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至175℃，保温3、4、5h，采集红外光谱图，如图1。HMX的4种晶型中，能稳定存在的为α、β、γ型，β型是作为含能材料使用要求的晶型，高于转晶温度时，其会转换成不稳定的δ型，δ型在室温下放置后会有部分转变为α型，影响产品的性能，β及α2种晶型奥克托今炸药的标准红外光谱图见图2。在红外光谱中，以β-HMX标样图谱为参比，建立快速比较方法，利用软件快速比较计算出试样图谱相对于标样图谱吸收峰的相似程度，得到相关度数据。经过对图1中3张图谱的对比分析，结果表明:在175℃保温3～5h过程中，其红外吸收峰与β-HMX及α-HMX相比差异较大，与常规β-HMX相关度由最初的98．90%降为50．77%。表明聚奥炸药在175℃保温3h以上即发生晶型变化。
2．1．2聚奥炸药160℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至160℃，保温4～8h，得到保温4、5、6、7、8h5张红外光谱图(叠加)，如图3。经过图谱快速比较方法，结果表明:在160℃保温4～8h过程中，其红外吸收峰与β-HMX及α-HMX相比差异较大，与β-HMX相关度由最初的98．90%降为22．64%，表明聚奥炸药在160℃保温4h以上即发生晶型变化。
2．1．3聚奥炸药150℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至150℃，保温22h，每2h选取一份试样，之后继续保温3h，每1h选取一份样 品进行红外光谱分析，共采集14张红外光谱图进行比较，如图4、图5。图4中，自上而下依次为150℃保温时间2、4、6、8、10、12、14h的红外光谱比较图;图5依次为16、18、20、22、23、24、25h的红外光谱比较图，分析14个红外光谱吸收峰相近，其结构为β-HMX，比较分析150℃保温不同时间图谱与β-HMX红外图谱相关度，结果表明:在2h至23h，相关度为97．15%以上;保温至24h，相关度下降为91．82%，聚奥炸药在150℃保温23h以上晶型发生变化。
2．1．4聚奥炸药130℃模拟保温试验将聚奥炸药加热至130℃，保温18h，每3h取一份，继续保温8h，每2h取一份样品进行红外光谱分析，比较采集的10张图谱，10个红外光谱吸收峰相近，分析结构为β-HMX结构，130℃保温不同时间图谱与β-HMX红外图谱相关度数据见表1。表1中，聚奥炸药与β-HMX红外图谱相关度在3h至24h为97．21%以上;继续保温至26h，相关度略有下降，为93．75%，表明聚奥炸药在130℃保温25h以上晶型才有轻微变化。
2．2银导爆索试验结果与讨论炸药装索后，在热处理过程中存在热积累、炸药装填密实且隔离空气等情况;以上因素可能会影响导爆索内炸药局部温度高于散装炸药，因此结合装填炸药模拟试验结果，避免拉索过程热积累，保证生产有一定裕度，初步确定退火温度控制在130℃。进行银导爆索模拟试验。
2．2．1未退火银导爆索模拟保温试验生产中需将银导爆索从10．0mm拉至1．6mm，依据试验确定的初步退火温度，将炸药装入银导爆管，在不退火的条件(即室温)下，拉至规定值。为研究索内保温的热积累效应对炸药的影响，对拉好的导爆索进行130℃保温试验，并解剖不同保温时间下导爆索内炸药，进行红外光谱分析，与β-HMX、α-HMX比较，相关度分析结果见表2。由表2知，银导爆索在130℃条件下，保温时间在11h内可保证产品中炸药晶型基本不发生转变。不退火拉索试验中，不仅费力、易拉断，而且拉制的银导爆索壁厚不均匀。因此，需对银导爆索进行高温软化处理(即退火与回火)，恒定温度130℃，进行不同时间的工艺摸底试验。
2．2．2已退火银导爆索模拟保温试验对导爆索在130℃进行退火1．5h后，模拟回火保温不同时间(3～7h)，采集红外谱图，比较退火银导爆索保温3、5、6、7h的红外光谱图。分析图6，已退火导爆索保温3～7h，红外光谱吸收峰显示为β-HMX结构，比较其图谱与β-HMX红外图谱相关度，结果显示与β-HMX相关度均在96%以上，未发生晶型转变。结果表明，某装填聚奥炸药的银导爆索在130℃下，累计保温7h以内，其内装聚奥炸药未发生晶型转变，拉索安全且不易断裂。以此制定了热处理工艺。银导爆索由10．0mm拉至6．0mm室温即可进行;从6．0mm拉至1．6mm需软化处理。由于退火软化后银导爆索持续拉制过程耗时较长，产生散热而使温度下降，使后期拉制较为费力。因此为保证生产中易于拉索，采用130℃间断性的退火软化，然后于此温度回火保温，重复多次，拉至规定值，总体累计时间小于7h。依此进行生产工艺试验，综合两结果，最终确定了热处理工艺条件为:某银导爆索由10．0mm拉至6．0mm，室温放置1h，拉至5．0mm，按130℃、1h退火，拉至4．4mm、3．5mm、2．5mm，各按130℃、0．5h退火，拉至1．6mm，按130℃、1．5h退火。
3结论
第7篇
本试验对3种工艺处理后Fe-Co合金的磁性能进行了比较，具体见表1。3种热处理工艺的具体制度分
别为:真空热处理真空度优于10－2Pa，随炉升温，到温后保温2h，氩气淬火，冷却速度300℃/h。氢气保护热处理加热炉到温后将加热容器马弗罐入炉，零件到温后保温2h，罐体出炉空冷至200℃，全程高纯氢保护，氢气露点低于－40℃。氢气保护磁场热处理加热炉到温后将加热容器马弗罐入炉，零件到温后保温1．5h后施加环形磁场，保持0．5h后磁场停止，罐体出炉空冷至200℃，全程高纯氢保护，氢气露点低于－40℃。从表1可以看出，和真空气淬工艺相比，氢气保护处理可以明显提升材料的磁性能，施加磁场后效果更加显著。但随热处理温度的升高，磁场作用下降，840℃时磁场基本不起作用。图1比较了740℃温度下，Fe-Co合金经氢气保护热处理及氢气保护磁场热处理后的磁化曲线和磁化率曲线。可见，材料在磁化过程中，外磁场达到200A/m时，氢气保护磁场处理及氢气保护处理合金的磁感应强度分别为1．6T和1．4T;外磁场达到400A/m时，二者的磁感应强度分别为1．9T和1．7T，这表明磁场热处理使得合金在低磁场下就具有较高的磁感应强度。氢气保护处理主要是通过氢气在高温下和材料的C、S等杂质元素发生化学反应，生成气相化合物并排出炉外，从而达到净化合金的目的，随着温度的提高，原子扩散速度加快，净化作用得到提升;磁场处理主要通过干涉热处理过程中材料组织的变化，如形核、晶化、晶粒长大过程，使之在磁场方向上形成一定的织构。这种织构的形成机理，目前认为是在组织变化过程中原子扩散受磁场影响，在磁化方向上形成了能量最低状态，并在随后的冷却过程中保持下来，随着温度升高，原子扩散容易，磁性织构容易形成，对于磁性能的提升有益，但温度继续升高并接近居里温度，原子磁矩排列趋于紊乱，磁场作用反而下降。从以上结果可以看出，高强Fe-Co软磁合金热处理的试验结果符合这些原理，从应用需求角度出发，热处理温度的提高会降低材料强度［8］，为了确保材料强度达到1000MPa，一般热处理温度不宜超过760℃，所以磁场处理成为优化材料磁性能的首选工艺。
2磁场热处理
由于磁场热处理对高强Fe-Co合金性能影响显著，因此，对不同保温温度、充磁时间和磁场强度等参数进行了研究，结果见图2。从图2可以看出，热处理温度对磁性能的影响明显，随温度升高磁性能上升，这和常规热处理结果是相同的;保温时间对磁性能的影响相对较弱，随保温时间的延长磁性能上升，到2．0h后则基本不变，这和常规热处理结果基本一致;充磁磁场强度对磁性能的影响不强烈，随磁场增加，磁性能增加，150A之后变化不大，150A时产生的有效磁场为1330A/m。
3降温速率
由于Fe-Co软磁合金在730℃附近存在无序-有序化转变，导致性能恶化，所以1J21、1J22等Fe-Co合金热处理工艺中，必须控制降温速率，通常是在730℃以上缓冷，730℃后快冷。如前所述，高强Fe-Co软磁合金的热处理温度区间一般低于760℃，处于敏感区间，降温制度对材料性能的影响至为关键。为此，利用真空气淬设备对降温速率可控技术，研究了不同降温速率对高强Fe-Co合金性能的影响，结果如表2所示。从表2可见，降温速率对材料的性能具有一定的影响，但总体变化不大。从数据对比来看，降温速率为150℃/h和600℃/h时，力学性能略低，但磁性能和其他样品差别不明显。前者可以认为是无序-有序转变的结果，后者则应该和过快冷却造成的内应力有关。为了评估Fe-Co合金添加元素对合金升、降温过程的影响，采用DSC测量了750～1050℃的差热曲线，如图3所示。3种Fe-Co软磁合金中，1J21含V元素1．2wt%左右，1J22含V元素2．0wt%左右，而高强Fe-Co合金除含V元素2．0wt%外，还添加了Nb、Cr等其他元素。从图3可以看出，随着添加元素含量的增加，居里点(以极值点数值定义)呈下降趋势，但升温和降温过程表现不同，升温过程居里点相差不多，为964～972℃，降温过程居里点相差较大，为867～926℃，而且放热/吸热峰宽也随着增大。这说明添加元素的增加，合金的居里转变滞后程度增加;降温过程的影响更加显著，表明添加元素起到的作用主要是对磁畴的钉扎。无序-有序化过程同样受添加元素的影响，从居里点的变化来推断，高强Fe-Co合金的无序-有序转变会受到更大抑制，这也是降温速率对性能影响不大的主要原因。从以上试验结果来看，300～600℃/h的降温速率都适用于高强Fe-Co合金热处理的冷却。
4结论
第8篇
摘要：目前是市政发展到重要阶段，在此阶段中，人们的生活水平在不断的提高，但是伴随人们生活水平的不但提高，其对于水资源的污染也在逐渐严重，因此在目前的市政发展过程中，需要对相关的污水进行处理。在当前的水污染处理过程中，第一应进行污水处理工艺的提升，保证水资源的可回收性，其次提升保护意识，降低水污染的发生条件，实现污水的资源化利用。
关键词：市政污水；处理工艺；回用利用技术
引言：水资源关乎整个社会的生存与发展，因此人们在日常生活中必须减少水资源的浪费，提高水源的利用率，这样才能够缓解当前水资源紧张的局面。市政污水回用和污水处理技术是提高水资源利用的主要手段，因此市政部门需将污水处理作为重点工作，从根本上构建市政水循环系统，有效改善市政污水的问题。
1市政污水处理以及回用的意义
近年来，全球水资源日趋紧张，世界上已经有越来越多的地区缺少水源，如今很多国家都对污水处理、回用进行规划，将处理后的污水作为一种新的水源重新投入使用，以缓解水资源的紧张情况。若污水的重新利用率和再生利用率均能达到20%，就能缓解国家的缺水情况，将污水回用。这样不仅能够减少污水排放量，还能够在农业中发展污水再生技术，促进循环用水，在工业中将循环给水系统应用于实际的工业生产中。污水经过处理后回用，不仅能够减少污水排放量，还能够回收污水中的其他有用物质，从而降低湖泊、江河等水源的污染率，保护自然环境，保护水资源，维持生态平衡。污水经过处理后可用于农业灌溉，植物能够有效吸收污水中的营养物质，因此污水回用于农业生产中，能够有效解决和防治环境卫生问题。生活中排放生活污水、工业废水还会造成地下水污染，从某种意义上看，处理后的污水重新用于生活，能够保护自然环境，减少污染。
2市政污水治理现状
市政在污水治理方面的工作一直都没有停止过，传统方式的污水治理都是在强调污水排放的标准。市政工作人员在污水处理方面制定了一些标准和原则，所有的污水排放之前都需要进行检测，确保污水适合制定的标准才允许排放。而市政工作人员还强调排放污水的企业自行处理已经排放掉的废水。但该种模式的污水治理并不能起到明显的效果，而各个企业分别治理污水，无法达成一个统一的循环，水资源还是在持续地流失。经过国家环保部门对于污水治理工作的深入调查，最终决定改变污水治理的策略。通过市政所制定的污水处理厂统一处理污水，并致力于打造成一个完整的污水处理循环系统。但当前状态下的市政污水处理还并没有达到目标，在污水处理工作中也存在着一些问题，促使市政方面无法达成污水治理的目标。
典型的市政污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等工段。有机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统，其中BOD5和SS去除率可达90%-98%。处理效果介于一级和二级处理中间的一般称为强化以及处理、一级半处理或不完全二级处理，主要有高负荷生物处理法和化学处理法两大类，BOD5去除率达45%-75%。具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。为了除特定的物质，在二级处理之后设置的处理系统属于三级处理，例如化学除磷，活性炭吸附等。
3污水的处理与回用
随着时代的变迁，人类的思想发生了重大的转变。就对污水的处理而言，在以前，人类常采用简单、粗放的处理模式；而现如今，尤其是在可持续发展战略的影响下，人类懂得了变废为宝，加强了对污水的回收利用率。只有这样，才能有利于水资源的循环、可持续利用，才能有利于我国经济持续、健康、快速、稳定的发展。下面，本文将从污水处理厂的规模、数量与选址，处理工艺和污水回用三个维度对该问题进行如下的阐述。
3.1污水处理厂的规模、数量与选址
市政污水处理厂设计是一项非常复杂的工程，其规模、数量与选址都是设计的重要组成部分。具体地讲，主要体现在这样三个方面：首先，就污水处理厂的规模而言，我们在设计时，应当先进行近期及远期规模的研究，以此来确定工程的分期。其次，就污水处理厂的数量而言，其设计不应当局限于传统的经验，而应当根据具体实际的需求，科学地分配污水处理厂的数量，不应过分集中，而且要充分考虑市政的实际承受能力，不应盲目地扩建，并最终形成一种大、中、小相结合的污水处理厂布局规划。最后，就污水处理厂地选址而言，应首先进行实际的调查走访，根据回用水的需求，在适当位置设计出合适的污水处理厂。除此之外，应摒弃传统的规划方式，不应将厂址选址河系的下游或者市政的郊区，因为这违背了污水资源化的原则。
市政污水处理厂是进行市政污水处理的主力军，我们必须对其进行科学地规划和设计，使其充分发挥自身的作用，为污水处理事业做出应有的贡献。
3.2处理工艺
污水处理工艺是指对市政生活污水和工业废水的各种经济、合理、科学、行之有效的工艺方法。根据《水污染控制工程》，我们将其分为不溶态污染物的分离技术、污染物的生物化学转化技术、污染物的化学转化技术、溶解态污染物的物理化学分离技术四类。但是，在实际操作中，我们应按照污水水质和回用水水质的要求，对水处理单元进行多种组合，选择出既经济又有可操作性的污水处理流程。
在确定进水水质的问题上，我们应事先在城区选择几个有代表性的排污口，然后对其进行定期的检测，并用加权平均的方法计算出其水质的浓度。因此，我们应当事先对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查，然后对处理工艺进行适当的延长和完善，在此基础上，确定切实可行的处理工艺。目前，许多市政污水处理厂迫于法律和行政部门的压力，普遍采用了二级生物处理工艺，也就是用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。
3.3污水回用
污水回用是指将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用。污水回用的范围很广，从工业上的重复利用水体的补给水和生活用水。污水回用既可以有效地节约和利用有限的和宝贵的淡水资源，又可以减少污水或废水的排放量，减轻水环境的污染，还可以缓解市政排水管道的超负荷现象，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
我国是一个贫水国家，许多市政面临着水资源短缺的危机。在这种形势下，加强污水的回用就成为解决这一问题的重要举措。到目前为止，许多市政在污水回用方面做出了显著的成绩，如大连、青岛、天津等，通过它们的发展实践证明，市政污水回用有着重要的经济价值，应当加大实施力度。
在污水回用的过程中，有许多问题应当引起我们高度重视，如环境污染问题。污水回用需要很大的资金投入做支撑，然而，市政污水处理厂的资金毕竟是有限的，这就需要政府加大支持力度，保证污水回用事业的顺利完成。
4总结：
当今世界已经有很多国家都属于贫水国家，而我国正是属于这类国家的范围之内。淡水资源环境遭到迫坏，水资源更加难以获得。国家的发展虽然需要依靠经济，但国家发展的根本就是国家的资源，水资源也是国家资源之一，甚至关系到了国民的身心健康。确保水资源的充足，提高水资源的利用效率是国家需要关注的问题。国家支持污水回用利用技术的发展能够有效地完善污水处理问题，从而实现我国的长远发展。
参考文献：
[1]市政再生水系统优化研究[J].伍茂春.环境与发展.2018(02)
[2]农产品加工工业园区污水处理工程设计应用[J].陈斌,马雪林,陈龙.中国资源综合利用.2018(07)
[3]对环境工程中市政污水处理问题的探讨[J].王志刚.农家参谋.2018(17)
第9篇
图1为不同温度淬火后试样的微观组织。可以看出，淬火温度在860℃时内部呈铁素体结晶，温度上升至880℃后，内部组织没有明显变化。继续提高温度，加热到900℃时，组织开始变化，铁素体逐渐被粒状和条状的贝氏体替代。在920℃淬火保温后，钢板内部组织全部为均匀致密的板条状贝氏体组织。可见，采用920℃进行淬火处理能获得组织更致密的钢板。图2为不同回火温度下试样的微观组织。可以看出，在630℃和650℃回火后要比670℃和690℃回火后的组织更加均匀。这是由于在630℃和650℃回火后，组织为回火贝氏体，而随着回火温度的逐渐提高，回火贝氏体开始慢慢长大，转化为粗大长块状的贝氏体。可见，理想的回火温度为630℃。
2力学性能
表4为不同回火温度下试件的力学性能测试。可以看出，随着回火温度的升高，SA738Gr.B钢的屈服强度逐渐降低，630℃回火处理后要比690℃回火处理后高出98MPa。同样，抗拉强度也随着淬火温度的升高而逐渐降低。在抗冲击性能方面，不同回火温度下的冲击性能有所变化，但是变化幅度不大，在690℃下回火试样的冲击韧度较高。综上所述，SA738Gr.B钢的最佳热处理工艺是920℃淬火，保温30min，之后在630℃下回火，保温60min。
3实验结果的工业化应用
根据实验室得出的实验结果，在首钢应用该热处理方案对SA738Gr.B钢进行工业化热处理。热处理完成后随机抽取钢板分别截取表面、1/4断面、心部断面进行金相观察，金相组织如图3所示。可以看出，经回火处理后，钢板组织主要为贝氏体，各断面组织没有差异，表面组织更为细密。与实验结果基本相同。表5为试样的室温拉伸性能测试结果。可以看出，1/4处和1/2处的室温横向拉伸性能变化不大，同实验室结果相比，在1/4的力学性能较吻合，因此经工业热处理后的钢板具有了良好的力学性能，能更好的满足核电站建设用钢的标准。图4为工业热处理后钢板的低温抗冲击性能测试结果。可以看出，即使温度降至-80℃，钢板仍然有150J左右的冲击吸收能。而在-20℃至-40℃，冲击吸收能保持在280J左右。可见，经工业热处理后的SA738Gr.B钢具有优良的低温抗冲击性能。
4结论
第10篇
论文关键词：超滤膜，组合工艺，饮用水处理
与常规处理工艺相比，超滤具有出水水质稳定，占地面积小，能耗及维护成本相对较低等优点，加之膜造价的不断降低，超滤技术已成为替代传统处理工艺的适宜选择。但是，由于超滤膜的截留相对分子质量较大，单纯超滤工艺去除溶解性有机物的效果不佳，易造成膜污染、膜通量降低等问题。因此，超滤膜常与其他工艺组合，组成超滤膜组合工艺，以提高对溶解性有机物的去处效果。混凝/超滤、常规处理/超滤和活性炭/超滤等工艺是最为常用的超滤膜组合工艺，在饮用水处理领域得到广泛应用。
1混凝/超滤组合工艺
混凝工艺通过电性中和、卷扫、吸附架桥等作用可改变原水中悬浮颗粒的尺寸分布，从而增强了超滤膜不能去除的小颗粒和溶解性污染物的去除作用。此外混凝还可改变颗粒物的表面电性，使滤饼层不会紧密附着在膜表面。因此，采用混凝作为预处理，可与超滤工艺形成互补，降低膜过滤阻力，提高对低分子有机物、无机物和无机离子等污染物的去除率[1,2]。
混凝/超滤组合工艺一般可分为两类，一是将混凝形成的矾花去除后进膜过滤，二是不去除矾花直接过滤，即在线混凝/过滤工艺。比较而言，后者的预处理流程较为简单，且基建费用较低，具有良好的应用前景[1,3]。
1.1混凝/超滤工艺的处理效果
1）对浊度及微生物的去除
混凝/超滤组合工艺对浊度及微生物的去除效果在众多研究中都予以了肯定。一般情况下，混凝/超滤工艺出水可保持在0.1NTU以下，且出水水质稳定，出水水质明显优于常规处理工艺。
从表1中可以看到，不同水质的原水，不同的混凝剂，经过混凝/超滤工艺后的出水浊度都能稳定在一个较低的水平。
表1 混凝/超滤工艺对浊度的去除效果
序号
原水浊度（NTU）
出水浊度（NTU）
混凝剂
参考文献
1
12.3~26.9
<0.1
聚合氯化铝
[1]
2
16.3~75.5
<0.1
聚合氯化铝/硫酸铝
[4]
3
3.0~18.0
0.057~0.13
氯化铁
[5]
4
6.17~8.54
<0.3
第11篇
1.1工艺废水单元的堵塞问题及应对措施
秦山第二核电厂从投运以来，工艺废水处理单元发生了堵塞、树脂频繁失效等问题，经过逐步改进，系统运行逐步恢复正常。导致系统堵塞的原因和诸多处理措施主要包括以下几个方面：
1）工艺废水单元水质差，存在浊度高甚至是浑浊的现象。目前通过对地坑、贮罐的定期清淤以及严格检修废水的分类倾倒等方式解决水质差的问题,工艺废水入口增加滤网，滤除进入系统的大颗粒杂质；
2）通过技改将预过滤器的过滤孔径由5μm改型成1μm，改善下游除盐床的运行条件；
3）前置过滤器破损后杂质堵塞在除盐床上部滤头导致除盐床堵塞。解决该问题的办法是除盐床入口管改造增加可拆卸盲板，便于用吸尘器等工具清理聚积在上部滤头处的大颗粒杂质；
4）降低系统除盐流量，降低流量运行最主要的原因是给离子交换提供足够的时间；
5）通过技改将系统中使用的树脂改型成对110mAg具有较好吸附性能的大孔树脂，阳床采用陶氏化学的罗门哈斯9766#核级大孔阴树脂和77#核级阳树脂的配置，混床采用9882#核级大孔树脂；
6）过技改在9TEU001/002DE的入口滤头处设置可拆卸法兰，便于清除聚集在滤头处的少量树脂等大颗粒杂质；
7）对收集在工艺废水贮罐中的废液增加分析项目和根据分析结果选择处理工艺，对水质差、电导率高、110mAg比活度高的废液进行蒸发处理，提高下游除盐床的使用寿命；
8）避免含磷酸盐高的设备冷却水进入工艺废水系统，降低除盐床的使用寿命。
1.2110mAg问题及应对措施
1.2.1110mAg的来源及其理化特性
110mAg半衰期为长达249.78天。110mAg来源之一是控制棒局部破损，控制棒的材料就是Ag-In-Cd；另一个来源压力容器密封环含银，且每年都要更换，更换O型密封环时若没有采用有效清洁方法，则银会进入系统；以及我厂的余热排出、安注系统的一些阀门和节流孔板用到银作为垫片材料，这部分银也有可能进入主系统。
1.2.2降低110mAg排放量的主要措施
减少向TER排放废水中110mAg的含量主要有以下措施：
1）废液处理系统（TEU）工艺废水单元的除盐床采用大孔树脂，以尽可能吸附胶体态110mAg；
2）对含110mAg特别高的TEU工艺废水、放射性除盐床树脂冲排水等通过蒸发分离的方式进行处理，避免废液处理系统除盐床110mAg污染；
3）将硼回收系统树脂型号变更成大孔树脂，以吸附胶体态110mAg，减少TEP浓缩液中110mAg的含量；
4）尽量避免对放射性除盐床进行反冲洗操作；
5）合理安排主动排氚；
6）尽可能利用自然衰变。
1.3TEU除盐床去污因子低
化学人员针对近期TEU除盐床去污因子低问题进行分析，并且做了几个专项试验，得出如下结论：
1）由实验室分析数据发现，近期9TEU除盐床净化效率低主要是由9TEU002BA源水引起，同类型树脂对于其他水样的净化效率均能达到83%以上，最高可达99%，所以树脂本身不存在问题；
2）单一类型树脂对9TEU002BA中110mAg的去除均无明显效果，需要进行多种树脂床的串联以达到更好的去除效果，符合现场TEU001DE及TEU002DE的实际使用情况；
3）降低流速至2t/h可增强树脂床对9TEU002BA中110mAg的去除效果，但是现场运行工况只能将流量最低将至3t/h，不能完全达到最理想流速；可以考虑对其中一台工艺废水泵技改，采用小泵；
4）由试验结果可以看出，钠含量会使树脂净化效果降低，而本次9TEU002BA样品中含有较高含量的钠，这也是引起9TEU除盐床净化效率降低的一个原因；
5）1.0μm的过滤器对树脂中110mAg的去除有一定效果，可以考虑实际运行中添加絮凝剂或调节溶液pH来提高过滤器的过滤效果，从而提高除盐床的净化效率；
6）引起9TEU002BA水样中110mAg核素净化低的原因还不明确，但根据分析数据猜测，可能是胶体形态的110mAg，其粒径小，用树脂的离子交换功能无法去除，只能通过静电吸附、机械筛分等物理作用来去除。
2结束语
第12篇
（1）隔油池。
在炼厂一般都采用利用油、水的比重差进行油水分离的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收；比重大于1的其他机械杂质沉于池底。所以，隔油池同时又是沉淀池，但主要起除油作用。
（2）浮选。
浮选就是向污水中通入空气，使污水中的乳化油粘附在空气泡上，随气泡一起浮升至水面。一般为了提高浮选效果，向污水中投加少量浮选剂。由于炼厂的生产污水中本身含有某些表面活性剂，如脂肪酸盐、环烷酸盐、磺酸盐等，故不需另外加入浮选剂，也能获得较好的浮选效果。所以，近几年来在国内外都广泛地用它来处理炼厂的含油污水。
（3）絮凝。
对于颗粒直径小于10-5m的油粒，一般称之为乳化油。这种乳化油由于其表面吸附有水分子，此水层使油粒不能相互聚合。另外，因油粒表面带有相同电荷，由于静电排斥作用也妨碍油粒间的相互聚合而在水中呈稳定的悬浮状态。这两种因素构成了乳化油在水中的稳定状态。再者，油粒间由于水分子运动产生的布朗运动，促使油粒相互碰撞聚合而变成较大的油粒，以及由于范德华力所产生的油粒间相互吸引力，促使它们相互聚合，以上所有这些因素就构成了油粒的不稳定因素。为了使具有这种特性的油粒凝聚，就应消除其稳定因素。絮凝法的基本原理主要是根据油粒稳定因素之一——静电排斥力发生电中和作用的现象来进行絮凝。仅用双电层原理来解释絮凝原理尚有许多现象不能说明，因此絮凝作用还应考虑金属氧化物的水化物对油粒的吸附、包围圈带等各种现象的综合作用。
（4）过滤。
含油污水中油粒和悬浮物质在通过滤层时被截留在滤层中间，一般污水中的悬浮物质的粒度同砂层中的空隙相比要小得多，这种微小的颗粒在砂层中被截留下来的现象，许多学者试用下列作用来解释：筛滤作用、沉淀作用、化学吸附作用、物理吸附作用、附着作用及絮凝形成作用，这些作用中，到底哪一种对过滤起着决定性的作用，不同的研究者提出了不同的看法，至今还未建立一个统一的、肯定的说法。
2含硫、氨、酚污水处理工艺
炼厂在渣油焦化、催化裂化、加氢精制等二次加工过程中都会产生一定量的过程凝缩水，其中含有较多的硫化物、氨和酚类，一般称为含硫污水。它的排量不大，但如不经任何处理直接排入炼厂排水系统，则将严重地破坏隔油池操作流程，影响污水处理构筑物的正常运行。
（1）水蒸汽汽提法。
水蒸气汽提法就是把水蒸汽吹进水中，当污水的蒸汽压超过外界压力时，污水就开始沸腾，这样就加速了液相转入气相的过程；另一方面当水蒸气以气泡形态穿过水层时，水和气泡表面之间就形成了自由表面，这时液体就不断地向气泡内蒸发扩散。当气泡上升到液面时就开始破裂而放出其中的挥发性物质，所以数量较多的水蒸气汽提扩大了水的蒸发面，强化了过程的进行。工业污水中的挥发性溶解物质如硫化氢、氨、挥发性酚等都可以用蒸汽蒸馏的方法从污水中分离出来。
（2）含酚污水的处理。
酚既能溶于水，又能溶于有机溶剂如苯、轻油等。水和有机溶剂是两种互不相溶的液体，利用酚在这两种液体中的溶解度不相同（酚在有机溶剂中的溶解度较水大），把某种有机溶剂如苯加入酚水中，经过充分混合后，酚就会逐渐溶于苯中，再利用水和苯的比重差进行分离。因此可以利用此原理从污水中把酚提取出来。但为了获得较高的脱酚效率，需要采用对酚的分配系数高又与水互不相溶、不易乳化、损耗小、价格低廉、来源容易的有机溶剂作萃取剂。
3生物氧化法
利用大自然存在着大量依靠有机物生活的微生物来氧化分解污水中的有机物质，运行费用比用化学氧化法低廉。这种利用微生物处理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和胶体状态的有机污染物，所以一般炼厂都采用它作为净化低浓度含酚污水的主要方法之一。
4深度处理
炼厂污水经过隔油、浮选（一级处理）和生化处理（二级处理）等构筑物净化后，水质仍然达不到国家制定的排入地面水卫生标准的要求。为了防止恶化环境，消除其对水体、水生生物和人畜的危害，对某些地处水源上游和没有大量水源可作稀释水的炼厂来说，就必须对排出污水进行深度处理（亦称三级处理或抛光处理）。深度处理方法很多，但一般都由于技术比较复杂，处理成本过高，而未被生产上广泛采用，尚有待进行深入研究和改进。目前从国内外的发展趋势看，活性炭吸附法、臭氧氧化法，对彻底净化炼厂污水，使其达到排入水体或回收利用方面颇有价值。
（1）活性炭吸附法。
活性炭吸附污水中的杂质属于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性结构的物质，具有很大的比表面积，一般可达1000m2/g。在它的表面粒子上存在着剩余的吸引力而引起对污水中杂质的吸附。近几年来国内外利用活性炭吸附处理炼厂一级或二级出水，取得了良好的效果，综合起来，可得到以下的主要试验结果：①用活性炭吸附法净化炼厂污水生化需氧量可脱除80%，出水中酚含量<0.02mg/L；②使水产生臭味的有机污染物，较其他有机污染物更容易脱除，在净化过程中它们首先被吸附掉；③在使用活性炭吸附前，污水应经过预处理，使固体悬浮物小于60mg/L，油含量达到20mg/L以下，这样可以减轻活性炭的负担，延长操作时间，减少再生频率，降低再生费用；④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化学耗氧量衡量的有机物，吸附饱和后的活性炭可用烘焙法再生，再生损失约为5%~10%；⑤活性炭的粒径对吸附速度影响较大，一般水处理活性炭采用8~30目较合适。
（2）臭氧氧化法。
臭氧具有很强的氧化能力，所以在西欧各国被广泛用于给水处理的杀菌、脱色和除臭处理。目前国内外已开始大规模地研究把臭氧氧化用于工业污水的最终处理，并取得了良好的效果。
5其他处理工艺
除了上述几种常见的采油废水处理工艺外，近几年来也出现了一些新技术。文献[1-2]指出，越来越多的膜分离技术开始用于油田采出水处理，膜分离技术是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。膜法处理可以根据废水中油粒子的大小，合理地确定膜截留分子量。文献[3-4]指出，生物吸附法是一种较为新颖的处理含重金属废水的方法，具有高效、廉价的潜在优势。所谓生物吸附法就是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离来去除水溶液中金属离子的方法。
6结语
第13篇
1.1沉淀法
沉淀法是化学方法中的一种，在对汞废水的处理中效果较为明显，且具有可行性。一般使用促进沉淀发生的催化剂为Na2S，应用效果为：Hg2++S2—HgS下降。沉淀法是对工业生产中含汞废水的酸碱值进行改变，将其控制在9-11之间，Na2S的增加量是基础增加量的5-20，将两者进行综合，添加质量数值为0.01%-0.03%的无机凝结剂，在沉淀之后进行滤除清澈的部分，这种沉淀法能够降低废水中汞的浓度。
1.2交换法
交换法是进行离子树脂之间的交换，将这种方法使用在汞废水的处理中，能够有效的进行汞含量的处理，特别是碱性较大的阴性离子进行交换树脂以及拥有选择性的综合树脂，交换的时间短，较少污染能力较强，拥有良好的化学稳定性，体现出这种方法的有效性。交换法是将几种树脂装柱组成废水净化系列，这样含汞废水通过几个交换柱后，出水中检验不出来汞。
1.3加热法
加热法是进行蒸发然后使物体被浓缩出来的方法，蒸发的晶体是蒸发的催化剂，促使溶液溶解速度不平衡达到平衡，不间断的进行蒸发流程，把多余的溶液物质进行结晶分析的过程，适用于溶解的速度会因为温度的变化不发生较大变化的物质。蒸发结晶的安装设置由七部分组成，分别是：两个加热空间；两个分离空间；表层制冷机器；真空泵；离心作用的机器。将含汞废水的酸碱值调节到酸碱度适中的之后，使用两种加热空间和两种分离空间的蒸发法进行处理。废水中的物质在第一个加热空间和第一个分离空间中没有形成结晶，但可以增强蒸发效果，促使在第二个加热空间和第二个分离空间中出现结晶，因此，加热法可以有效的进行汞废水的处理，使废水中的汞含量去除率达85%以上。
1.4电解法
利用微电解技术进行废水除汞，主要是在微电解的流程中加载金属物质和其他增加物，通过水环节产生化学反应，汞就会被分解出，再通过滤除环节就可以去除掉废水中的汞，减少污染现象。在进行微电解除汞时，酸碱值要适中，不能太大，也不能太小，需要在反应器中放置半个小时，经过微电解的环节和处理，可以有效的降低废水中的汞含量，使汞含量达到废除处理的要求。
2电石法聚氯乙烯含汞废水处理
聚氯乙烯（Polyvinylchloride)是氯乙烯单体，在过氧化物中的诱发剂，曾经是全世界生产数量最大的一般塑料，应用非常广泛，比如：工程材料、生活用品、电线管道、包装材料等。据相关资料和数据显示，2012年，我国的聚氯乙烯生产数量达到1300万吨，一种电石法聚氯乙烯的生产数量就有1000万吨，对汞的利用率较大，占整个中国使用汞总量的80%以上，使用汞的流程主要有以下七个方面的内容，分别是：废汞催化剂；去除催化剂中的废水；转化器中的活性炭去除汞含量；溶解吸附汞；含汞废水中的碱性物质；进行废水除汞之后的废水物质；除汞之后的流程。在氯乙烯单体的生成环节中，由于氯化汞会因为温差变大，从固体形态不经过液体形态直接变成气体形态，造成汞的浪费，剩余大量的汞滞留在废水的催化剂中，在直接有固体形态转变到其他形态的过程中，浪费的汞会顺着某些物质反应形成的粗制氯乙烯气体流入进之后的废水净化体系中，出现一连串的含汞物质。在电石法聚氯乙烯制造业中含汞废水中的汞浓度较高，但是水量却较少，为了去除其中的汞含量，可以先使用沉淀法，降低废水中的汞浓度，然后使用离子交换法，促使汞废水的处理符合标准要求，这两种方法，操作起来都比较方便且简单，能够有效的对电石法聚氯乙烯汞废水进行处理，具有良好的经济效益，可以促进工业进程的发展。
3结语
第14篇
教师按照一个标准要求所有学生，忽视学生个性差异和需求，是历史教学中长期存在的问题。新课改要求教师必须关注学生的个体差异，根据学生年龄、认识能力、心智水平加强学生意识培养和品质教育。这就要求初中历史教师根据低年级学生盲从、自觉性差等特点，开展爱国主义道理、责任感说服教育、榜样典型示范教育和道德规范约束教育。而面对具有一定创新能力、辨别能力的高年级学生，历史教师可以通过理论联系实际、合作教学等方法引导学生进行历史知识使用锻炼，鼓励他们通过知识归纳总结形成正确的责任认知和价值取向，进而实现学生公民意识和社会责任感培养目标。
二、立足教材，深挖意识责任培养的素材
强烈的社会责任感和优良的品质并非是生而俱来的，但是有效的后天教育却可以激发个体身上蕴藏的巨大潜能，使之成长为一个品质优良的人。鉴于此，初中历史教师可以采取一切有效途径去培养学生公民意识和社会责任感。对于处于心智发展时期的初中生来说，许多人都有英雄情结和英雄崇拜心理，因此，教师可以立足历史教材，深挖教材中有利于品德和意识培养的素材，用伟大人物的思想和事迹鼓励学生树立远大理想，培养坚强意志。如初中历史教师可用卫青、霍去病、岳飞、戚继光等人的英勇事迹对学生进行爱国主义教育，用勾践卧薪尝胆、司马迁著史、苏武牧羊等故事鼓励学生磨炼自己的意志，敢于同困难作斗争。当然，教师还可以运用现代网络技术进行历史影视资料、电子素材搜索和整合，丰富课堂教学内容，为学生历史情感养成和责任感培养提供有利条件。总之，在初中历史教学中，教师要强化课程资源意识，因地制宜开发和利用各种课程资源，深挖社会责任感培养素材，培养学生的社会责任感。
三、多载体、多渠道培养策略
第15篇
淬火钢在回火时，随着回火温度升高，其冲击韧性呈增大趋势。但是某些钢在一定温度范围回火后，冲击韧性反而会呈下降趋势。这种在回火过程中发生的脆性现象，称为回火脆性。钢中常见的回火脆性可以分为低温回火脆性和高温回火脆性两类。
1.1低温回火脆性
通常将在200～400℃回火后发生的脆性称为低温回火脆性，即第一类回火脆性。在低于250℃回火时，由于不发生碳化物析出，故不会引起冲击韧性急剧下降。当回火温度高于400℃时，碳化物开始聚集和球化，对基体的割裂作用减少，因而钢的冲击韧性又重新升高。而在250～400℃回火后，由于析出了碳化物薄片，故产生回火脆性。低温回火脆性对于钢件强度与韧性的最佳配合不利。但目前尚未找到有效的方法完全消除这种回火脆性，只能尽量避免在这个温度范围回火，或采用等温淬火代替。在钢中加入1～3％Si，可以使碳化物的析出移向较高温度进行，从而使脆性产生的温度范围升高，这有利于改善钢回火后的冲击韧性。
1.2高温回火脆性
在450～650℃回火后出现的脆性，通常称为高温回火脆性，或称第二类回火脆性。这种回火脆性的主要特点是：
(1)回火脆性主要在含有Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金结构钢中出现。
(2)回火脆性的出现与回火后的冷却速度有关，通常回火后快冷不出现回火脆性。
(3)具有可逆性。如果把已经出现这种回火脆性的钢重新加热到脆性区温度回火，再快冷到室温，其回火脆性即可消除。已经消除了回火脆性的钢，如果重新加热到脆性区温度回火，随后缓慢冷却到室温，则脆性又会出现。因此这种回火脆性具有可逆性。
(4)断口呈晶间断裂。多数人认为高温回火脆性产生的主要原因，是在450～650℃回火时微量杂质元素(P、Sb、Sn、As等)或合金元素向原来的奥氏体晶界偏聚或析出，削弱了晶粒之间的结合强度，从而使钢出现脆性。例如：这种脆性的出现是由于晶界变脆引起的，所以回火脆性试样的断口为晶间断裂。又如，杂质元素在晶界的偏聚是在一定的温度和条件下产生的，也可以在另外的温度、时问条件下消除，因此这种回火脆性是可逆的。
2影响回火脆性的因素
