热处理老美要搞节能80%；他们如何实现

骑驴者何人

美国热处理2020年设想目标是能源消耗减少80%，工艺周期缩短50%，生产成本降低75%，热处理实现零畸变和最低的质量分散度，加热炉使用寿命提高到原先的10倍（增加9倍），加热炉价格降低50%，实现生产零污染......
哪些方面可以突破80%的能耗？拿渗碳来讲，升温过程需要的能耗是最多的，保温阶段能耗相比少很多，即便工艺周期缩短了50%也很难说就可以降低能耗80%吧？
会不会在新材料上下功夫？一种只需要表面改性处理的材料就能满足机械性能？这样不需要加热到高温，能耗自然就低了？
大家谈谈都有哪些表面改性技术？

shaod

http://www.shaod.com/forum.php?m ... mp;highlight=%C8%FC

骑驴者何人

shaod 发表于 2015-8-9 18:08
http://www.shaod.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2270&highlight=%C8%FC

哪里人工这么贵250元8小时
一个月好多个250 啊

shaod

骑驴者何人 发表于 2015-8-9 18:17
哪里人工这么贵250元8小时
一个月好多个250 啊

差不多带班长或是8年以上工龄操作工的水平，据说成本比美国鬼子不低了

hongqk

走常规的道路，提高比例很难有如此之幅度，目前确实还不知美国是怎么走，进展又如何，离美国线路图实现的目标时间也只有4年多时间了。

骑驴者何人

shaod 发表于 2015-8-9 19:18
差不多带班长或是8年以上工龄操作工的水平，据说成本比美国鬼子不低了

这个人工确实不低

骑驴者何人

hongqk 发表于 2015-8-9 20:23
走常规的道路，提高比例很难有如此之幅度，目前确实还不知美国是怎么走，进展又如何，离美国线路图实现的目 ...

就是，不知道在美国的周老有没有什么途径了解到啊。

hongqk

了解人家在做什么，如何做，就算自己达不到人家的高度，也好知道方向。个人感觉国内的热处理产业没有一点方向感，各个企业都在折腾，说起好大，实际上不过尔尔，国家的项目也只是为了通过专家验收，验收完成了也就完了。

骑驴者何人

hongqk 发表于 2015-8-9 20:30
了解人家在做什么，如何做，就算自己达不到人家的高度，也好知道方向。个人感觉国内的热处理产业没有一点方 ...

洪总说的很有道理
方向是战略高度。

hongqk

骑驴者何人 发表于 2015-8-9 20:35
洪总说的很有道理
方向是战略高度。

我们民间组织，那怕就是能就一个问题研究好了也不得了，有位朋友曾说过，热处理其实是不怎么需要能量的，升温加热时是需要能量将温度升上去，但在冷却过程中又将能量释放出来了，假如有一个能量回收装置将淬火过程的能量回收，再供给加热用，这是将是一个非常大的突破。

骑驴者何人

hongqk 发表于 2015-8-9 20:40
我们民间组织，那怕就是能就一个问题研究好了也不得了，有位朋友曾说过，热处理其实是不怎么需要能量的， ...

这也运用到能量守恒定律上来了
不过很有创新的想法。赞一个。

wanggong

hongqk 发表于 2015-8-9 20:40
我们民间组织，那怕就是能就一个问题研究好了也不得了，有位朋友曾说过，热处理其实是不怎么需要能量的， ...

说起来是这么个理！做起来不容易，除非有重大技术突破。
原子弹很简单，能量爆炸，朝鲜人民不知成功了没有？
快速吸热，储热，放热装置。
太阳能的利用原理与此相似，那是多么大的一个产业。

wanggong

拭目以待！

骑驴者何人

wanggong 发表于 2015-8-10 07:50
说起来是这么个理！做起来不容易，除非有重大技术突破。
原子弹很简单，能量爆炸，朝鲜人民不知成功了没 ...

朝鲜人民很幸福

骑驴者何人

wanggong 发表于 2015-8-10 07:52
拭目以待！

要看你的了

hongqk

wanggong 发表于 2015-8-10 07:50
说起来是这么个理！做起来不容易，除非有重大技术突破。
原子弹很简单，能量爆炸，朝鲜人民不知成功了没 ...

淬火液的作用就是快速将工件的热量吸收和储热。

xinfeng

目前比较可行的方案：通过表面改性使其寿命提高3～10倍以上

wanggong

骑驴者何人 发表于 2015-8-10 07:58
要看你的了

看老美嘀！
按说美国佬的目标管理不是拍脑袋决定的。

大浪淘沙

我倒是考虑材料和工艺肯定是革命性的改变；
另外炉子的使用效率必须满负荷的运行，不能空炉停炉；
炉子的维修率大大降低；其它能源的广泛使用，例如太阳能等

骑驴者何人

hongqk 发表于 2015-8-10 08:45
淬火液的作用就是快速将工件的热量吸收和储热。

那怎么再回收？现在的设备热损耗肯定很大的。有很大一部分损耗掉了。

骑驴者何人

xinfeng 发表于 2015-8-10 09:42
目前比较可行的方案：通过表面改性使其寿命提高3～10倍以上

表面改性可以 使表面性能满足了
可内部强度怎么保证？
现在你们用到了哪些表面改性技术？

骑驴者何人

wanggong 发表于 2015-8-10 10:02
看老美嘀！
按说美国佬的目标管理不是拍脑袋决定的。

是啊  还有5年不到的时间  不知道人家做到哪步了啊
是不是已经在应用了......

骑驴者何人

大浪淘沙 发表于 2015-8-10 10:49
我倒是考虑材料和工艺肯定是革命性的改变；
另外炉子的使用效率必须满负荷的运行，不能空炉停炉；
炉子的维 ...

谢工  你说说都会有哪些革命性的改进呢？咱们随便说，就是聊天。

我爱大自然

hongqk 发表于 2015-8-9 20:40
我们民间组织，那怕就是能就一个问题研究好了也不得了，有位朋友曾说过，热处理其实是不怎么需要能量的， ...

热量只能从高温向低温传导，空调可以制冷，但是需要压缩机做功，说这种话都是随便说说的，当不得真。

shaod

热泵可以把较低温度的热源提到更高温度状态。

骑驴者何人

shaod 发表于 2015-8-10 16:33
热泵可以把较低温度的热源提到更高温度状态。

热泵的工作原理是？

shaod

骑驴者何人 发表于 2015-8-10 17:00
热泵的工作原理是？

百度查看一下吧，那里说的很详细，已经有成熟的产品在市场销售了

hongqk

我爱大自然 发表于 2015-8-10 16:05
热量只能从高温向低温传导，空调可以制冷，但是需要压缩机做功，说这种话都是随便说说的，当不得真。 ...

零件淬火是高温的零件温度传递给低温油，结果是零件变冷，油温升高，常规情况下，我们是再用低温的水与热油作交换，结果是热油变冷，循环冷却水温度升高，然后再用冷却装置将冷却水的热量交换给空气。这几个循环当中，热量一直都是作为负的能量，需要去除，另外还要附加额外的机械能进行输送，都是负值。
如果结合烧总所说的热泵能够实现，将温度不高的热油能量回收，这其中的经济价值将不可估量。

hongqk

骑驴者何人 发表于 2015-8-10 17:00
热泵的工作原理是？

引用度娘来的词义http://baike.baidu.com/link?url= ... jumqo4lJq0Mhq8LZx0U

概述

通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，或者是从工业生产设备中排出的工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的，在小型空调器中，为了充分发挥其效能，夏季空调降温或冬季取暖，都是使用同一套设备来完成。冬季取暖时，将空调器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作，详见图[2]。
在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀（又称四通阀）进入冷凝器；在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器（作冷凝器用），制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器（作蒸发器用），吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。这样，将外界空气（或循环水）中的热量“泵”入温度较高的室内，故称为“热泵”。上海冰箱厂生产的CKT一3A型窗式空调器，就是一种热泵式空调器。
在热泵循环中，从低温热源（室外空气或循环水，其温度均高于蒸发温度t0）中取得Q0kcal/h的热量，消耗了机械功ALkcal/h，而向高温热源（室内取暖系统）供应了Q1kcal/h的热量，这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的，即Q1=Q0+ALkcal/h
如果不用热泵装置，而用机械功所转变成的热量（或用电能直接加热高温热源，则所得的热量为ALkcal/h，而用热泵装置后，高温热源（取暖系统）多获得了热量：Q1-AL=Q0，kcal/h
此一热量是从低温热源取得的，如果不用热泵装置，就无法取得这一热量。故用热泵装置旨可节省燃料，又可利用余热。
热泵的工作循环与热机的工作循环正好相反，热机是利用高温热源的能量来产生机械功的，而热泵是靠消耗机械功将低温热源的热量转移到高温物体中去。
若热泵与热机具有两个相同的热源温度，则热机循环的热效率η=AL╱Q1；热机循环的能量指标----热量转换系数φ=Q1╱AL，故φ=1╱η。η值总是小于1的，故φ值是大于1的。
若制冷机与热泵具有两个相同的热源温度，则它们之间的关系为：φ=Q1╱AL=（Q0+AL）╱AL=ε+1，ε 是制冷机的制冷系数。由此可看出，热量转换系数的最小值是ε=1，在此极限情况下Q0=0，即没有从低温热源吸取热量。
基本原理

热泵热水器的基本原理：它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。接通电源后，轴流风扇开始运转，室外空气通过蒸发器进行热交换，温度降低后的空气被风扇排出系统，同时，蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，被水泵强制循环的水也通过冷凝器，被工质加热后送去供用户使用，而工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，如此反复循环工作，空气中的热能被不断“泵”送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，最后达到55℃左右，正好适合人们洗浴，这就是空气源热泵热水器的基本工作原理。
如上图所示，压缩机出气为高温高压气体，经冷凝器换热变为高压低温汽液混合物，失去的热量由热水带走为用户供热，经储液罐和膨胀阀变为低压低温气体进入蒸发器蒸发吸热，吸收外界低品位的热能（可以是江河、湖泊、地下水、地下土壤层、空气等即我们所说的水源、地源、空气源热泵），最后蒸发器出来的低压气体进入压缩机完成循环。
热泵制热原理

热泵热水器是空调器的演变产品，在制冷系统中装上电磁四通阀(又称换向阀)，通过四通阀的切换方向，改变制冷剂的流动方向， 空调器就能制热。压缩机排出的高温高压蒸汽状的制冷剂流向保温水箱里的冷凝器，将热量传给通过水箱的自来水，然后通过膨胀阀节流降压，在室外热泵主组的蒸发器中蒸发吸热，用工质吸收室外空气中的热量。热泵热水器就是这样吸收室外空气中的热量，向保温水箱内自来水传递，它比单纯用电加热器制热更能省电、快速、安全，且室外热能潜力无限大。
热泵制冷原理

在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器，制冷剂蒸汽被冷凝成液体，经节流装置进入蒸发器，并在蒸发器中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂蒸汽，经换向阀后被压缩机吸入，这样周而复始，实现制冷循环。
空气源热泵

空气源热泵循环式三联供机组是一种利用空气作为冷(热)源，对室内空间提供空调、采暖与生活热水等多功能的空调热水器设备。
　　空气源热泵循环式三联供机组共有五种运行模式。夏季可运行制冷与制冷加热水模式；冬季可运行采暖与采暖加热水模式；过度季节可单独运行热水模式，从而实现全年对居住环境提供降温、除湿、采暖与生活热水。当机组运行在制冷加热水模式时可实现全热回收，双向能效比合计高达7.0以上，生活热水完全免费。

hongqk

骑驴者何人 发表于 2015-8-10 17:00
热泵的工作原理是？

引用度娘来的词义http://baike.baidu.com/link?url= ... jumqo4lJq0Mhq8LZx0U

概述

通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，或者是从工业生产设备中排出的工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的，在小型空调器中，为了充分发挥其效能，夏季空调降温或冬季取暖，都是使用同一套设备来完成。冬季取暖时，将空调器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作，详见图[2]。
在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀（又称四通阀）进入冷凝器；在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器（作冷凝器用），制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器（作蒸发器用），吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。这样，将外界空气（或循环水）中的热量“泵”入温度较高的室内，故称为“热泵”。上海冰箱厂生产的CKT一3A型窗式空调器，就是一种热泵式空调器。
在热泵循环中，从低温热源（室外空气或循环水，其温度均高于蒸发温度t0）中取得Q0kcal/h的热量，消耗了机械功ALkcal/h，而向高温热源（室内取暖系统）供应了Q1kcal/h的热量，这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的，即Q1=Q0+ALkcal/h
如果不用热泵装置，而用机械功所转变成的热量（或用电能直接加热高温热源，则所得的热量为ALkcal/h，而用热泵装置后，高温热源（取暖系统）多获得了热量：Q1-AL=Q0，kcal/h
此一热量是从低温热源取得的，如果不用热泵装置，就无法取得这一热量。故用热泵装置旨可节省燃料，又可利用余热。
热泵的工作循环与热机的工作循环正好相反，热机是利用高温热源的能量来产生机械功的，而热泵是靠消耗机械功将低温热源的热量转移到高温物体中去。
若热泵与热机具有两个相同的热源温度，则热机循环的热效率η=AL╱Q1；热机循环的能量指标----热量转换系数φ=Q1╱AL，故φ=1╱η。η值总是小于1的，故φ值是大于1的。
若制冷机与热泵具有两个相同的热源温度，则它们之间的关系为：φ=Q1╱AL=（Q0+AL）╱AL=ε+1，ε 是制冷机的制冷系数。由此可看出，热量转换系数的最小值是ε=1，在此极限情况下Q0=0，即没有从低温热源吸取热量。
基本原理

热泵热水器的基本原理：它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。接通电源后，轴流风扇开始运转，室外空气通过蒸发器进行热交换，温度降低后的空气被风扇排出系统，同时，蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，被水泵强制循环的水也通过冷凝器，被工质加热后送去供用户使用，而工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，如此反复循环工作，空气中的热能被不断“泵”送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，最后达到55℃左右，正好适合人们洗浴，这就是空气源热泵热水器的基本工作原理。
如上图所示，压缩机出气为高温高压气体，经冷凝器换热变为高压低温汽液混合物，失去的热量由热水带走为用户供热，经储液罐和膨胀阀变为低压低温气体进入蒸发器蒸发吸热，吸收外界低品位的热能（可以是江河、湖泊、地下水、地下土壤层、空气等即我们所说的水源、地源、空气源热泵），最后蒸发器出来的低压气体进入压缩机完成循环。
热泵制热原理

热泵热水器是空调器的演变产品，在制冷系统中装上电磁四通阀(又称换向阀)，通过四通阀的切换方向，改变制冷剂的流动方向， 空调器就能制热。压缩机排出的高温高压蒸汽状的制冷剂流向保温水箱里的冷凝器，将热量传给通过水箱的自来水，然后通过膨胀阀节流降压，在室外热泵主组的蒸发器中蒸发吸热，用工质吸收室外空气中的热量。热泵热水器就是这样吸收室外空气中的热量，向保温水箱内自来水传递，它比单纯用电加热器制热更能省电、快速、安全，且室外热能潜力无限大。
热泵制冷原理

在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器，制冷剂蒸汽被冷凝成液体，经节流装置进入蒸发器，并在蒸发器中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂蒸汽，经换向阀后被压缩机吸入，这样周而复始，实现制冷循环。
空气源热泵

空气源热泵循环式三联供机组是一种利用空气作为冷(热)源，对室内空间提供空调、采暖与生活热水等多功能的空调热水器设备。
　　空气源热泵循环式三联供机组共有五种运行模式。夏季可运行制冷与制冷加热水模式；冬季可运行采暖与采暖加热水模式；过度季节可单独运行热水模式，从而实现全年对居住环境提供降温、除湿、采暖与生活热水。当机组运行在制冷加热水模式时可实现全热回收，双向能效比合计高达7.0以上，生活热水完全免费。

shaod

200度以上即可高效工作的斯特林发动机的效率更高，直接发电出来了

hongqk

shaod 发表于 2015-8-10 17:38
200度以上即可高效工作的斯特林发动机的效率更高，直接发电出来了

水温超过100℃就可以沸腾作功了吧。

shaod

hongqk 发表于 2015-8-10 17:57
水温超过100℃就可以沸腾作功了吧。

不是的，比如说，10MPa的压力大约需要400度水才开始沸腾呢
温度低了压力不够

xinfeng

骑驴者何人 发表于 2015-8-10 11:01
表面改性可以 使表面性能满足了
可内部强度怎么保证？
现在你们用到了哪些表面改性技术？ ...

举例，我司以前使用的模具每月用量大概在100件，有热处理硬度hrc60左右。
采用热处理+表面处理后每月用量15件不到。
曾经尝试过多种热处理工艺，也更换过多种高级钢材（包括顶级粉末高速钢），都不理想

hongqk

xinfeng 发表于 2015-8-10 18:32
举例，我司以前使用的模具每月用量大概在100件，有热处理硬度hrc60左右。
采用热处理+表面处理后每月用量 ...

您用的是什么表面处理技术？

骑驴者何人

xinfeng 发表于 2015-8-10 18:32
举例，我司以前使用的模具每月用量大概在100件，有热处理硬度hrc60左右。
采用热处理+表面处理后每月用量 ...

何种表面改性技术？如此高效！

wanggong

骑驴者何人 发表于 2015-8-10 11:01
表面改性可以 使表面性能满足了
可内部强度怎么保证？
现在你们用到了哪些表面改性技术？ ...

这个要看工件使用条件及状态。他说的情况可能内部强度已经可以了，表面耐磨性，表面硬度之类的尚且不足，于是专攻表面这一块。。。。。
所以这个不具备广泛性，当且仅当在他们那类产品的使用条件下适用。

骑驴者何人

wanggong 发表于 2015-8-11 07:54
这个要看工件使用条件及状态。他说的情况可能内部强度已经可以了，表面耐磨性，表面硬度之类的尚且不足， ...

将来会不会有具有广泛性的情况

xinfeng

asp60粉末高速钢怎么样，硬度近hrc70

骑驴者何人

xinfeng 发表于 2015-8-11 08:16
asp60粉末高速钢怎么样，硬度近hrc70

表面高速钢粉末涂层，挺好的的想法。
是激光熔覆吗？

xinfeng

不是，我们尝试过整体asp60的材料，寿命提高4倍左右。但与表面改质的还差近50%（普通高速钢）

骑驴者何人

xinfeng 发表于 2015-8-11 08:29
不是，我们尝试过整体asp60的材料，寿命提高4倍左右。但与表面改质的还差近50%（普通高速钢） ...

那看来你们这个表面改质处理的相当好。
不是熔覆，看来也不是TD处理，那你们是做的哪种改质？

我爱大自然

hongqk 发表于 2015-8-10 17:32
零件淬火是高温的零件温度传递给低温油，结果是零件变冷，油温升高，常规情况下，我们是再用低温的水与热 ...

热泵原理上和制冷是反向过程，制冷是制冷剂蒸发吸热（使得环境介质降温）-制冷剂压缩升温-换热降温-蒸发吸热。。。。热泵同样是制热（冷）剂压缩升温-和环境介质换热冷却，使得环境介质升温，

一边是蒸发器连接到需要降温的环境介质空气（制冷），一边是冷凝器连接到环境介质（空气），冷凝放热使得环境制热。

实现应该不难。但是不管是制热还是制冷，从总的体系上看，都是在消耗热量，使得整个系统的熵增加。熵增是物理定律。空调本身能效比一般3-4，现在空调都具有制冷和制热功能。

骑驴者何人

我爱大自然 发表于 2015-8-11 13:53
热泵原理上和制冷是反向过程，制冷是制冷剂蒸发吸热（使得环境介质降温）-制冷剂压缩升温-换热降温-蒸发 ...

炉子保温性能做的好一些，使用的材料质量轻一些，尽可能低的减少热损耗可能更实际。

骑驴者何人

shaod 发表于 2015-8-9 18:08
http://www.shaod.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2270&highlight=%C8%FC

高手都去接你的榜文了啊
有结果了吗

shaod

骑驴者何人 发表于 2015-8-11 22:14
高手都去接你的榜文了啊
有结果了吗

没几个敢接，不是那么轻松的事儿，虽然这已经放宽许多了。

见仁见智

    这是一个早已被戳破的 ‘脑筋急转弯’ 题目：以商务订货，通过高价贩卖设备和钢材，以及在异国建厂的方式，把能耗大技术含量低的普通热处理（还有那些严重污染环境的技术）转移到发展中国家进行，只留高档核心热处理技术在美国国内进行，一举两得，何乐而不为.{:soso_e144:}
   ‘中国热处理与表层改性技术路线图’ 才是值得认真学习和关注的，是指引我们赶上和超过西方发达国家的指路明灯

骑驴者何人

见仁见智 发表于 2015-8-12 08:56
这是一个早已被戳破的 ‘脑筋急转弯’ 题目：以商务订货，通过高价贩卖设备和钢材，以及在异国建厂的方 ...

您老总是慧眼独识

草原的风

单单靠热处理是根本不行的，现在的生产状况是：炼钢厂把钢冶炼出来，铸成锭，损失大量的能量，轧钢厂重新把钢锭加热轧制，这部分能量又损失了，然后热处理又把已经加工好的零件再重新加热，淬火后又损失了能量，也就是说，从钢厂到产品至少要白白损失三次能量，要想节能，轧制、热处理所需要的能量如果来自于炼钢的热量，这样就减少了三分之二的能量，只有这样才能够节能，也就是炼钢厂、轧钢厂、热处理厂一体化才能够达到，炼钢厂直接出产品。否则，各个环节、各种办法的节能只能够是捡芝麻、丢西瓜。

骑驴者何人

草原的风 发表于 2015-8-13 19:22
单单靠热处理是根本不行的，现在的生产状况是：炼钢厂把钢冶炼出来，铸成锭，损失大量的能量，轧钢厂重新把 ...

王教授 这个想法好  在钢厂时就做好一些基本热处理  到机加工好后做好表面改性就好了