研究了利用流动粒子炉进行无氧化,无脱碳中性保护加热,配与气氛发生装置,能进行氮化,氧氮化,高温碳氮共渗等表面化学热处理工艺,与传统工艺相比,渗氮渗碳速度有所提高.济化热处理技术不失为一种有发展前途的热处理技术,国内外流态化热处理技术的发展及现状流态化技术在工业上大规模应用始茸本世纪初,本世纪六十年xx始应用于热处理行业,其设备称为"流化床"()或流动粒子炉.国外的发展流态化技术应用于热处理行业后,其发展速度稳步增长,首先用于钢丝韧化处理和等温淬火.近年来,流态床不仅用于光亮淬火,回火,退火,正火,钢丝韧化处理,等温淬火,分级淬火等一般热处理;也有效地用于渗碳,高浓度渗碳,渗氮,碳氮共渗,氧氮共渗等表面化学热处理.近几年,美国流动粒子炉制造厂家和代理商数量迅速增长,年增长率为2540%().在前三届国际热处理会议上发表的有关流态化热处理的论文数量也在增加().据估计,世界范围内,在所有机器零件和工具的处理中,199,9年约有%是用流动粒子炉进行热处理的据预测,到2000年,流态化热处理在整个热处理行业中的比重将占15,-.20%(.).迄今为止,流态化热处理技术在谱如美图,加拿大,西欧以及日本等工业发达卤家得到了广泛应用.在这些国家,许多设备制造厂家都能提供流动粒子炉设备.1?1??1?设备方面的发展及现状目前,国外在流动粒子炉设备方面已发展了连续热处理装置和自动生产线,脉冲流化系统以及气体循环式流动粒子炉等设备.在日本,使用流动粒子炉进行的连续生产线已在实际生产中得到应用如凛形弹簧流态床连续奥氏体等温淬火装置.这套装置由两台流动粒子炉(奥氏体化和冷却)和一台保护气氛炉(保持恒温)构成,用于连续处理对尺寸要求严格的磉形弹簧.除了工件装卸外,全部操作实现自动佗).另外,还有冲压件连续生产热处理装置(),美国2公司的流态床连续渗碳淬火叫火装置(.)等等.1』开发脉冲流化系统的目的主要是为了降低生产成本,即减少气体(氨气和氮气等)的消耗量.图—为用脉冲流化法渗氮的供气量一时间关系示意图.在这个系统中,加热阶段和零件入炉后的～段时间,供气量以保证使床层流化为准,这同普通流化床没有区别.当进入保温阶段后,供气量就减少到加热时的0～2%,而床层处于固定床状态,供气最没有xx切断的目的是为了保证炉内的气氛.为了保持炉温的均匀性,每隔一定时间进行一次短时间流态化,即在保温阶段为固定床和流态床交替反复出现的状态.本系统既不损害流动粒子炉的特性又能节约气体(流化气体),具有降低使用成本的效果.处理时间越长,节气效果越显着.应用脉冲流化系统节约大约7,2～8%的供气量(].在应用脉冲流化系统方面比较成功的宵波兰精密机械研究所,西德的公司等.一般流动粒子炉存在的问题:流化粒子向炉子周围飞散,氮气等气体用量多,使用成本较高等.针对这些问题,国外有的公司开发了所谓的气体循环式流动粒子炉,能回收利用流化后排出的气体,这样就能降低炉子气体消耗量,提高热效率;改善劳动环境,减少使用成本.目前,流动粒子炉存在的一些问题有特改进,比女粒子向炉子周围飞散,氮气等气22体用量较多,使用成本较高等,但其中比较突出的是使用温度不够高.为此,波兰精机所作了许多工作,今年九月已研制出使用温度可达.125～1300℃,用于高速工具钢加热的流动粒子炉样机,可望在近期内投入实际生产(.],除此之外,波兰精机所目前正在研制一种"吹砂流化床"()(],这种设备可用于冷却和清理.往流化床中,高压粒子流从喷管中喷出,即能使工件在热处理同时进行清理.这也是一种很有发展前景的技术.??2?流态热处理工艺发展及现状随着流动粒子设备的不断发展和完善,流态化热处理技术越来越得到广泛的应用.目前巳从一般的加热淬火,表面化学热处理发展到将流态化热处理同表面涂层技术结台起来的新工艺,既能达到预期的零件基体机械性能方面的要求,又能改善零件表面状态,从而大大提高其抗蚀能力,取得了显着的效果..今年三月,美国金属学会在～召开的第十二届国际热处理会议及产品展览会上,流态化热处理同真空热处理,盐浴热处理一样,作为会议重点专题来讨论.重点就两个方面进行了讨论,其…为利用流态化技术改善零件的表面状态,即用流动粒子炉进行氮化,重点讨论了渗层的形成速度,亮层的控制及生产成本,也讨论了渗碳以及同传统渗碳方法的比较等等.另一个专题讨论了生产上使用流动粒子炉处理零件的冶金性能以及生产成本,流动粒子炉自动化生产线的设计,重点讨论了安全,粒子污染等方面的问题(].由于目前环境保护机构对于电镀,涂层及磷酸盐工业在废料处理方面提出了更高的限制要求,对挥发性有机物泄漏的限制,市场对于材料抗腐蚀性能提出的更高要求,制造商希望只通过一个工序就能达到既提高零件的冶金性能又改善零件的抗蚀性能.美国涂覆技术公司开发了一种称为的技术[.).这种工艺利用流动粒子炉,很好地将热处理同防护涂层工艺结合在…起.这种工艺产生出一种三层冶金结构的组织.{dy}层由纯.0.组成,第二层是所谓.白亮层",第三层为氮扩散层.采用这种工艺处理的零件具有很好的综合性能[.).这种工艺为传统的防护工艺开辟了一条新路子.使两种以前没有联系的工艺技术结合到了一起.1?2?流态化热处理技术在国内印发展及现状国内自7年代研制出{dy}一-台流动粒子炉以来,经过二十多年的研究,应用和推广,巳取得了可喜的成绩.国家有关部门对流态化热处理技术的发展非常重视,成立了中国热协流态化热处理技术发展中心.目前,芷全国生产销售流动粒子炉的单位土璎有石家庄太行机械厂,石家庄军械学院,济南市热处理设备厂等.太行机械厂研究成功的系列流动粒子炉,成功地解决了中温石墨流动粒芋炉炉体坫构问题,用钢质炉膛取代砖砌炉膛,采川耐火纤维压制的密孔型布风器;选用了宽筛分细粒度的石墨粒子等[.).军械学院研制的型通用粒子炉,采用内外热复合

    各种热处理设备都有它的适应性。在品种繁多、材质、形状、大小不一的小批量，单件产品零件的热处理过程中，都需要单独工艺控制。在产品信息化下的机械制造业中，热处理行业“技艺型”特征仍然最为明显。要更好地选择工艺炉型，必须从环境属性、能源属性、资源属性、质量属性、成本属性分析评估。   
    在世界能源危机中，随着人们对盐浴炉的高能耗以及高公害和存在的质量问题的认识，热处理界根据“流态化技术”在化学、石油、原子能、煤气、动力和冶金等工业中广泛应用，并已取得成功的启示，于上世纪50年代萌生将“流态化技术”引入金属热处理工艺过程中，以改善和发展热处理技术和装备。1978年在英国的工业炉展览会上开始有流化床热处理炉（流态炉）商品展出，随之苏、日、美、德、法、加拿大、澳大利亚、波兰、芬兰，印度、瑞典等国都有大量的研发和商品推出。国际上对能源、质量、环境和劳动条件改变的迫切心愿，使人们对流态化热处理技术的发展寄予厚望，流态炉曾被预测为今后发展最快的热处理工艺之一（美国在1980年代，流态炉的生产厂商每年按25~40%速度递增，其中Procedyne公司至1990年就在国外销售了4000多台流态炉。日本流态炉生产在1980年代初期也以80%速度增长）。国际材料热处理联合会（IFHT）曾指出：“流态化床的加热是{zj0}的”，可“作为热处理节能的三种措施之一”，并且需要热处理的工件“经过此工艺提高了开裂抗力”。会议并对今后工作要求把促进经济的（生产周期短，节能，工艺简便，成本低）流动粒子介质加热方法的应用，作为五个方面之一。我国代表团也提出“要使流态炉在我国成为一种成熟的炉型”。世界性地为弥补克服盐浴炉（和真空炉）的不足而开发流态电炉（作为多功能柔性热处理炉），已经占据了重要位置，并正在成为金属热处理行业的“流化床热处理”分支（或流态化技术在金属热处理工艺中的应用），具有潜在的发展与开发前景和实际应用价值，在现有各类热处理工艺中流态化热处理是富有挑战性的技术。  
    但是，国内流态炉和流态化热处理技术的发展曾经历多年的徘徊，由于对设备的核心技术缺乏认知等原因，研发工作一直处于“自生自灭”状态，实际应用也一直伴随着许许多多的纠纷和是非褒贬。国内600多家工厂、科研院校最终以失败、停顿而告终，否定、怀疑等“负面”影响使得优良性能的热处理炉型和技术处在濒危边缘，全国只剩二家专业公司。然而，在经受了二、三十年残酷的技术淘汰与洗礼后，流化床热处理的优异性能再一次被确认与深化，它确有其他热处理炉难以媲美的魅力。利用其独特性能的热处理工艺亦被逐渐开拓（在国外标准中已纳入航空材料热处理允许采用设备之一；对重要模具与材料的热处理设备与工艺，推荐真空炉或流化床炉任选其一；有的用户就要求用流态化炉进行热处理而不希望用真空炉），流态化热处理炉正逐步地成为新型热处理设备之一。  
    “十五”纲要中指出，“我国的流态粒子炉某些性能优于引进设备”（注：恰恰是核心技术），并受到国外的青睐；而真正应用流态炉进行流态化热处理的工厂实例，也已表明流态化热处理以其独特优势赢得了人们的浓厚兴趣和有效应用，它有其它热处理无可比拟的优良功效。可以说流态炉是置换绝大部分盐浴炉的优选炉种，也是取代昂贵的真空炉的适宜炉种。  
    流态炉具有快速均匀接触传热传质，能耗低（250KW·h/t左右），运行成本低，炉床温度均匀（床内温差<1～6℃），使用温度范围宽（-80～1250℃），微（无）氧化脱碳，表面光洁，不需清洗，难以锈蚀（具有防锈性），热处理后零件性能均匀并有很好的重现性；而且可以根据工艺任意设定气氛，炉床内气氛换气净化只需2~3分钟，对易变形，易开裂及杆（轴）、片和异型疑难零件有着良好的工艺效果；操作灵活简便、维修少且方便，xx害且安全。流态炉还是柔性生产方式和批量生产作业相结合的经济炉型，是多类型工艺的热处理车间（院校）减少各类单一功能设备投资，减少能源负荷配置的良好途径，可以随零件种类质量和性能要求，灵活调整组织生产，可改变目前存在装备（炉）单一的现状，预计可开发的6类别24个型号品种系列近400多个规格流态炉。这意味着流态炉不仅是取代置换盐浴炉（和工艺局限的昂贵真空炉）的炉型，而且也能解决热处理工艺面临的某些重大课题。