略谈“热处理的二八规则”的启示

wangqinghua196

《略谈“热处理的二八规则”的启示》

汪庆华

    大和久重雄先生是理论与实际均有很强功底的“热处理的实战派”，既是日本热处理界的名人，也是世界热处理界的工艺实践的名人。我国有多本大和久重雄先生的热处理专著，例如：《JIS热处理技术》、《钢及其热处理简明基础》、《热处理150问》、《热处理108招秘诀》、《淬透性》等，有的图书有简繁两种汉字版本。这几本专著我在90年代均学习过，是热处理工艺人员不可多得的教科书。

    大和久重雄先生在2005年第3期的日文《热处理》刊中有一篇短文，名为《冷却是热处理的大事》。文中提出，热处理是加热和冷却的热处理加工过程，以“加热”“ 冷却”两者的重要性而论，“加热”只占2成，“冷却”则要占8成。并认为，这是热处理的“二八规则”。

    这个“二八规则”实际上也说明了热处理工艺的两个根本特性：淬硬性和淬透性。在实践热处理工艺过程中，不能仅仅追求工件的硬度，而在考虑硬度的同时还要严格控制工件的淬透层深度。实现这个技术要求是不困难的，困难的是认识的问题。现在很多热处理企业只是达到硬度合格就认为热处理合格，更尤甚者是：在测试硬度的报告上还填写虚假数字，把不合格品变为合格品。造成这些问题的出现存在多种原因.

    从宏观的机械制造业看：某些部门及领导存在重冷轻热，不重视基础产业的发展与生产，某些领域或行业对热处理行业存在着严重的偏见等，致使热处理的发展受到很多制约。热处理的社会地位低下，从业人员的积极性不高。

    从热处理的价值看：热处理虽然仅是机械制造环节中的一个工序，但是它的社会价值大，是提高整个产品潜在质量的保证之一。但是社会对热处理的公认度不够，从事热处理生产的企业或个人的获利微薄，待遇低下，留住人才很困难，很多技术人员中途改行已经是这个行业的一个规律了。企业之间的低价格竞争也是现在的最大危险，有的企业在计算热处理成本时只考虑电价+工人人工工资的成本，漠视热处理的高技术、高难度含量、高人才要求的前提、高技术改造的因素。忽视设备的节能降耗，忽视保护工人的环保投入，不计质量分析等工作的成本。

    热处理管理人才缺少，是目前的现状。某种程度上热处理的质量的控制在于管理人员，而不是直接的操作人员。提高产品质量，增强企业效益离不开管理人员的工作，企业的效益是多年实践积累起来的诀窍作用的结果。在企业内不拘一格用人才，不拘一格收集、整理、分析、推行自己的经验。在国内的企业内部对热处理技术人员存在误解：对内部的工程技术人员的认识不足，长期以来认为就只会纸上谈兵，不会实践，把能干的企业工程技术人员搁置一边，热处理的技师的队伍又没有形成，在工艺操作过程中任由工人自由发挥。由于热处理工人知识所限，认为热处理的硬度达到就是合格产品，浪费了大量的热处理人力资源。

    从热处理的教育看：存在着“重热轻冷”现象，只是重视加热的过程控制，忽略冷却过程的控制，冷却介质的研究跟不上新材料，新工艺的需求。对热处理论理中的教育强调平衡相图的重要性，而淡化冷却曲线、端淬曲线的作用，我在《铁碳平衡相图的用途究竟是什么？》中已经提出质疑。

    淬硬性在可以热处理淬火的钢种中最容易实现，只要钢的含碳量足够，就可以淬硬，而淬透层深度的控制就严格的多，涉及冷却介质的选择、冷却时间的掌握、转序时间的安排、组织形态的要求等。这里列举一个事例：长期困扰我的一个现场问题，我在张克俭博士的《液态介质中淬火冷却的四阶段理论》中找到了答案：就是在水淬火时会听到金属的撞击声，类似于工件开裂的响声。等淬火回火之后又看不到工件淬火开裂，为什么呢？张克俭先生的解释如下：“爆炸声响的产生原因（推测）：当扩展速度非常快时，蒸汽膜中的水蒸气被推成偏向一侧的大气泡。该大气泡因深入温度较低的液层而被迅速冷凝。蒸汽冷凝的结果，在原来气泡所在位置，形成了一个有一定真空度的偏心真空球。周围的液体在填补该真空区时发生冲撞，就产生了爆炸声响。由高温水蒸气在较冷的水中冷凝而引起爆炸声响，叫做‘冷凝爆炸’或者‘水锤现象’”。

    在我们的生产过程中，常常使用“零保温淬火”，这个问题老早就想谈谈，这个工艺的出现也是大和久重雄提出的，是关于“结构钢淬火加热的保温时间可以为零的设想”，这里就有一个限制了，

        第一:就是在“结构钢”中热处理可以采用；

        第二：“零保温淬火”，就是指工件加热时，其表面和心部均达到淬火温度后，不需保温便立即淬火冷却的热处理工艺，在实际操作 中忽略了“表面和心部均达到淬火温度后”的要求，而是工件表面到温就拿出工件淬火了，

        第三：从热处理原理说，热处理的预处理组织必须均匀，否则也难以达到“零保温淬火”的效果。

    所以在运用新知识时，不能望文生义，其实大和久重雄提出的“零保温淬火”，还是一个整体加热的热处理工艺，只是要求严格控制加热时间而已，不能理解为是“工件表面到温就可以淬火”的工艺。我常说：“不能把整体热处理做成高频热处理了”，在高碳高合金中更要注意保温的充分，防止没有完全发挥钢中合金元素的作用。自己对新技术、新工艺的错误理解，不能怪罪于发明者。

“热处理的二八规则”不是理论创新，而是纠正“重热轻冷”现象采用的“矫枉过正”的一招妙计，用简单的数字表述了热处理生产中“畸形”现象，深入浅出，也是进行热处理技术科普教育的一个好方法。

    今天在《热处理论坛》中看到‘excellence’会员的“热处理的二八规则”，联想到管理中的“二八原则”，未作仔细考虑，就草草写就这些文字，请指正！

2009-3-8

附注：

《铁碳平衡相图的用途究竟是什么？》(http://hi.baidu.com/wangqinghua196)。

liwch603

看了您帖子，真是让我长见识
谢谢您。

一张餐巾纸

‘二八规则’又叫“马特莱法则”、‘帕累托法则’、‘不平衡原则’等名称。‘二八现象’存在于社会现象和自然现象之中。汪版主的上文是一篇有深度思考的好文章，联系实际，针对热处理技术本身以及热处理的地位和管理中的一些实际问题说明什么是‘二八规则’，这对我们如何对待热处理技术上和行业里的各种不平衡现象，帮助我们‘想通问题’、‘认识和把握事物间的联系’有重要的启示作用。是本论坛的又一原创精品。

103超

热处理社会现状需要改变，这也许我们无能为力；但作为一个热处理技术人员，我们应不断开拓创新，提升自己乃至企业甚至我国的热处理水平，这需要我们大家不懈的努力了。

yangquanyq

楼主为推进国内的热处理技术可没少费功夫，敬佩！向你学习。

dearlang

当社会变得不那么浮躁  企业更重视质量的时候 热处理技术水平才会突飞猛进
相信这一天不会太远

耿建亭

捧一捧老汪.虽然你的PDF档因我在网吧看不了,(时间有限,安装程序需有时间).感觉真的不错.
建议写进机械论坛中,让所有做机械的人都看一下,最好让冷加工出身的老板看看.
另,建议加上张小泉剪刀,王麻子菜刀,均是热处理工艺高而名噪古今,响誉中华.
您可以在您的技术文献中以此为前言.
个人意见,不足为凭.

wangqinghua196

耿老弟的想法，很好。
建议感兴趣的朋友进行改写此文，并上传！作为论坛的一个活动，如可行，由addle和stove组织活动！

霜月

机械行业普遍存在的“重冷轻热”现象不可取，同样热处理过程中的“重热轻冷”现象也需要引起重视。看了楼主的这篇“启示”，很受益！

yawa2046

确实如你所说,热处理检验不被领导重视,领导说热处理是关健工序,但检验员往往作为普通操作的待遇,这也就是造成检测验积极性不高的原因,不过这也难怪,对于不懂热处理的领导来说也是正常的.各位还是已平常心对待吧.

taizhim

深有感触
本人刚进入这个行业，之前也是搞冷加工的
企业里对热处理的认识确实比较粗浅，幸而老总对这块颇有认识，才使其在生产中占据了比较重要的位置
阅后受益匪浅，谢谢楼主

heatingsun

大和久重雄先生的《热处理150问》、《热处理108招秘诀》目前正在拜读，受益不浅！对着一些标准上的小试样的性能值与一些大锻件的性能值，真有助于理解淬硬性和淬透性，我觉得淬硬性和淬透性可比作一个人的天赋与后天教育，呵呵。特别对于《热处理150问》上有关钢件淬火后硬度的估算公式是众里寻他千百度啊，呵呵。不过不知道他那个公式在多大截面范围内适宜，望楼主指教！

heatingsun

另外，感谢汪老师的分享，我现在所读的《热处理108招秘诀》就是由您受累整理的！谢谢

heatingsun

听说美国提出的热处理未来计划中，热处理成本可节省80%左右，还有其他数据也进步的惊人，总体上感觉就是以后的热处理成本也就现在的五分之一或更少，也不知道他们如何达到，是不是他们早已开始推行“零保温淬火”之类的？像我们大锻件在均温后多少还得保几个小时

申兴一

汪总你的帖子真让我见识了，我见到了中国将来的热处理希望，我国现在的热处理技术和西方国家还是有距离的，现在是要靠我们大家来研究，摸索来赶上，超过他们！！！ 同志们努力！努力！加努力！！！

wangxingguo644

看了汪工的文章，心情豁然开朗，不为别的，只为有了知音的感觉，是汪工说出了我们热处理人的心里话。比如零保温，我就不止一次的告诉工人目测温度的重要性，不要仅仅依赖仪表记录的保温时间，因为真正的工艺保温时间是指工件整体（即内外）均达到设定温度时开始的，也指大锻件热处理时的均温时间。虽然表述有时候不是统一的，但工艺参数的实质含义不敢不搞懂弄透.
一句题外话：真的希望看到更多的如汪工等的专家多多发表类似的可以开人心窍的好文章，比如下一篇就可以“矫枉过正”为题。

宇宙

汪版不愧为汪版，对论坛的热心，对热处理的理论实践的探讨以及对热处理新人的关照都令人钦佩。真心希望能在论坛上看到更多的类似的好文章。

mishq

看吧汪工的文章，令我这个刚刚踏进热处理行业的新手对热处理有了一个全新的认识，明白热处理不仅仅是一个工序，更是一个支点支撑着整个机械行业。
汪工是中国热处理行业的骄傲，中国要是有更多汪工这样的人才，中国工业肯定为世界工业之最。

chaijunhun-01

感应淬火回火

greatmanzhang

能有这样的成就实在是令人钦佩，不过个人理解版主讲的“二八原则”只是在强调了一下孰重孰轻，并非绝对的二和八的比重关系，而且这种关系也不是绝对的，当人们将轻的方面足够重视并且有了很大的提升后，这种关系就会反过来，冷占二，热占八。