入行三年的感受

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我个人关于国内热处理发展的看法

      近来读到一些资料，看了一些书籍，结合自己的工作体会，于是想先说说热处理的分工。
      在我国，在强大的专业热处理厂家出现之前，应该说不能成为热处理工业。至多算是热处理行业。我国的工业体系从50年代初整体师从苏联，其典型模式就是“大而全”。一五计划期间成立的一汽、一拖、一机床等企业，都学习苏联模式，走大而全的路线。大而全的好处是，在当时的国内环境下，可快速实现自力更生，万事不求人。通过国家计划经济调控使得重工业产业快速发展。其坏处是，只说对热处理行业的坏处吧，生产效率低下、同行之间交流少、热处理行业的水平得不到重大发展。
      生产效率低下，这个是国企的通病。在大而全工厂模式下的热处理分厂中，热处理的生产服从企业生产计划安排，等米下锅，来多少活干多少活。可以说，根本不用考虑主动提高生产能力的情况。
      同行之间交流少。一汽的专注汽车零部件，一拖的专注拖拉机零部件，一机床的专注机床零部件。虽然这几家工厂的热处理基本是全国热处理行业的种子，但是还是难免隔阂，因为各人守着一碗饭。虽然中国有热处理学会，但是从属于中国机械工程学会。各省市的热处理学会虽有交流，但不能实现交流的常态化。此外，可能是我个人没参加过很多，我参加过的热处理交流会无外乎看看广告，悠游山水，很少有报告会提到很有建设性的东西。行业内部隔阂太深，都想着技术保密。
      热处理行业水平低。在大工厂下的热处理分厂，服从工厂计划安排。因此也很少会主动的探索新技术，开发新产品，更不要说更新新设备了。国内目前很多工厂的热处理水平，甚至可能还在欧美50年代左右的水平，甚至不如。
      以前在论坛上看见一篇帖子：<我们没有中国的“大和久重雄”之原因>，或许，上面几点也是原因之一吧。
      未来热处理行业也是要走专业分工的道路。热处理应该走专业热处理厂的道路，这样技术集成高，整个行业产生良性竞争，行业的水平也容易提升。
      目前国内很多厂家，两台箱式炉，一个水槽，一个油槽，七八个人，就敢上马热处理，也敢号称热处理厂。在我个人理解，热处理厂家应该是投入大、技术门槛高、集成度高的产业，非有一定的实力，绝不敢贸然上马热处理。这样的厂家出现，个人是不会指望对热处理有多少贡献。
      说的好像咱们国内的热处理一文不值似得，其实吧，我也知道国内热处理也有很多可取之处。但是在这里咱们就说坏话，好话谁不爱听呢，可听了有什么意思呢？是吧？

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热处理工程师

      很想把热处理工程师单独拿出来说。目前，在我国很多热处理厂家（实际上叫热处理分厂更为合适）都还同时存在热处理工人与热处理工程师。我所在的单位，操作者目前也存在热处理初、中、高级别工人，热处理技师，热处理高级技师的区别。大家也普遍认为工人掌握工人的技术、工程师掌握工程师的技术。
      热处理未来的方向肯定是专业化，因此，热处理专业中还需要专业分工。专业分工带来竞争力，做自己最拿手的，才是最赚钱的。
      热处理工程师的职责
      未来的热处理行业。热处理的专业技术知识应当全部掌握在工程师手里，操作者应当只负责执行，不会涉及到具体的技术知识。操作者只负责执行的原因会在后面进行解释，这里先说我理解的热处理工程师的职责吧。
&#61548;        对产品进行工艺试验，制定合理的工艺方案、流程。
&#61548;        制定详细的作业流程指导书。
&#61548;        根据产品工艺流程，制定质量控制计划，配合质量部门进行验证。
&#61548;        发现生产过程问题，为质量部门提供持续改进的依据和建议。
      以上四点，算是个人理解的大纲。实际上四点还有很多细分，具体到实际生产情况，会有变化。一句话理解，热处理工程师的职责，就是告诉操作者应该怎么做。
      那顺便也提一提操作者的职责吧：
&#61548;        严格按照作业指导书的规定，执行操作。

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热处理工程师的“匠”与“师”

      最近边读边翻译一本热处理著作，作者是国际热处理及表面工程联合会（IFHTSE）前主席G.E.Totten。读完一吃，大呼过瘾。书中照片、图表、示例极为翔实，论证严谨，在很多数据细节方面都尝试使用数学建模来描述其原理与过程。
      例如，书中将喷淋淬火一章，使用数十页篇幅、数十个公式来说明喷淋淬火时液滴大小、淬火液压力、喷头孔径、喷液压力对淬火效果的影响，引入膜传热系数、热通量等参数定量描述淬火冷却过程中发生的热交换变化。
      反观国内的技术文献，很多都是尝试用语言来描述某个原理，只在必要不得已的时候列出图表，给出一个简单公式。如果不是怕读者看不懂，那就是作者本身也不了解。
      于是，我就想到一个问题，就是热处理工程师工作方式的“匠”与“师”。“匠”，就是匠人，工匠。工匠的方式就是过分倚重经验，知其然，不知其所以然。“师”，传道，授业，解惑，具体到热处理，应当依靠科学技术理论，指导生产，改进生产。
      国内很多热处理工作者，都习惯用“匠”的工作方法。举个简单例子，现在，我时常还能看见论坛中有同仁讨论多少滴煤油控制碳势的方法。殊不知，在我们现在讨论煤油控制碳势的同时，欧美在上个世纪30年代就开始可控碳势气氛渗碳了。曾在一公司参观，他们介绍自己的煤油渗碳炉，说日本人都佩服他们用数煤油滴数的方法做出的产品多么好。说不定，日本人当时看他们的心情，和人类看见猩猩会使用石器一样惊喜。
      看国外的文献，热处理工程师习惯用模拟来开展热处理工作。总看见有同仁认为计算机模拟不符合实际需要，还是经验靠得住。国外很多热处理的软件现在已经能相当精确的模拟热处理的加热场、冷却场、应力场，由此将结果指导现场生产，再将现场生产的结果反馈用于修正模拟的模型。
      举个例子，我公司购买了某国外设备商的模拟软件，经过我多次试验发现，该软件能通过合金成分、试样直径、淬火烈度、晶粒度、冷却温度很精确的模拟渗碳过程。其结果与实物结果基本无二。

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热处理工程师的成长

      热处理工程师，两大武器，手册与标准。
      手册，告诉你怎么去做，指引你的试验方向。热处理历史真正科学系统的发展，不到两百年，但是真正实用、适合大规模生产的热处理技术，尤其是钢铁热处理技术已经被开发的差不多了。目前的热处理四把火加上化学热处理在很早以前就有系统的技术及理论，而且在今后的发展中除了新控制技术、新设备的引用，其原理都不会有太大改变。之所以这么判断的原因，在后面会详述。
      现在国内的热处理手册中对于金属热处理的原理已经讲的很透彻了，基本涵盖了所有可能面临的热处理方式。手册中提供了你产品工艺试验的研究方向，剩下的，就是根据方向去探路了。同时，热处理手册中的很多附表、曲线对于实际工作也尤为重要。
      标准，标准告诉你做成什么样子是合格的。标准制定的意义就是供人参考，告诉你做成什么样子。现在热处理面临的标准很多，ISO国际的，GB的，行业的，企业的标准很多，但是对于某些项点都大同小异。
      个人认为，手册和标准，看起来使用简单，真正使用起来却还是要靠个人感受结合现场生产，总结自己的工作方法。
      工程师，分析问题，解决问题的能力应当重要。思路须要清晰，这样才能采实际生产的复杂情况中找出头绪，解决问题。思路的清晰，需要生产现场的锻炼。
      工程师，工作岗位应该在生产一线。这里的一线不是操作一线。应该随时观察现场操作过程、设备运行状况。根据实际情况判断、采取措施。
      只有在现场，你才熟悉情况，熟悉了情况才会做出合理的判断，做出合理的判断，才会对生产的改进有所帮助，对生产的改进有所帮助，才会拿到更多的钱。哈哈。
      更重要的，还有教科书，热处理中出现的一切问题，寻根到底，都会在教科书上找到答案。

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热处理的生产

      热处理的生产，一切都是围绕生产出合格的产品这一中心的。合格的产品，不是检验出来的，是控制出来的。
      很多人认为，热处理很难控制，其实不然，有因必有果。有人认为热处理技术复杂难懂，其实不然，你想想热处理技术再难，也是人发明的。
      谈谈我个人对热处理生产控制的体会吧。
      有外行，会认为热处理很闲，认为热处理就是简单的把钢材放到炉子里，加热，丢水里就行了。外行可以这么认为，内行就不能这么认为了。
      外行之所以这么认为，是因为他只看见了热处理的加工这一点。他们没有看见热处理的其他方面。
      进炉前的生产准备，进炉后的状态巡检确认，出炉后的拆卸质检。热处理不应当是一个很闲的行业。
      热处理最重要的，也是最累的，可能就是生产准备环节了。拿渗碳来说，渗碳前图纸的确认、工艺文件的确认、工装料具的准备、设备状态的确认、所需气氛的确认、安全状态的确认、刷防渗碳涂料、吊装、支撑。做好生产准备，40分。
      热处理进行中的状态巡检。炉子状态确认，气氛是否正常，热电偶、氧探头是否正常工作，都是需要巡检确认、记录的内容。不可否认，这是相对轻松的环节，前提是设备不出毛病。做好状态巡检30分。
      热处理后的出炉，质检。出炉拆卸，工件、工装归位、现场清洁维护，做好20分。安排质检10分。还是那句话，好的产品是控制出来的，不是检验出来的。当然，我是说热处理中，质检占10分，这个是理想情况。

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热处理的质量控制

      先接着前面没说完的，为什么操作者不需要有专业知识，只需要执行？
      在所有的质量控制因素中，理论上，除了人的因素不可控，其余都是可控的。
      现在我们的热处理生产中，把操作者的经验看的很重，有很多同仁在讨论双液淬火时：入水后，感觉到手中震动变小，入油。简单几句话，要求却很高。是的，老师傅的经验对某些产品可以根据经验作出调整，使得产品合格。但是你能保证他每一天，每一年的感觉都这么灵敏么？都能作出同样的判断么？
      专业的热处理厂，工人不需要掌握热处理技术知识。只需要执行作业指导书上的指令。当然，要让操作者看得懂，理解好指令，就对热处理工程师的要求高了。
      现在，热处理技术日益发展，操作者不需要技术知识的基础也越来越成熟。例如，很多国外的感应机床设计都已经逐步向“傻瓜式”发展，工件装夹后，一键式淬火。操作者只需要执行。但是，感应器设计、工艺参数试验，这都应该是工程师的职责。
      热处理生产的所有过程，都是可控的。
      对渗碳，炉子状态好、热电偶状态好，定期更换检验、氧探头定期更换检验、氮气，载体气，富化气供应质量控制良好、按规定钢箔定碳、按规定巡检，那么出来的结果一定是可控的，而且重现性很好。如果出现了质量问题，你觉得找不出原因，那说明你没认真找。
      对淬火，设备状态良好、淬火介质定期监控检验、搅拌控制、装夹方式确定。出来的结果，一定也是可控的。
      对感应淬火，机床的精度良好、感应器，导磁体状态良好、间隙、电参数良好、淬火介质定期检验，出来的产品结果一定也是可控的。

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热处理未来的发展

      钢铁成本低，经现有传统热处理后效果也够好。除非人类能大规模开采火星的资源，人类大规模使用钢铁及其他金属材料的方式也不会太大变化，其加工方式，也不会太大变化。因为人类总是在成本与使用效果上找平衡。
      至于现在发展的纳米、表面改性、激光、等离子及其他新型的加工方法，由于其成本、局限性。能广泛代替现有钢铁材料的可能性微乎其微，这就是为什么热处理的四把火及渗碳等化学热处理将在很长时间内仍是主要热处理方式的原因。
      热处理的发展趋势，目前已经可以看出，正在走向精确控制的方式。温度的精确控制、碳势、氢势的精确控制，将这些控制技术应用到设备上，从而更好的质量控制。
      降低成本、增加寿命，资本主义永远追逐利益。从现有的文献看，欧美日所有的先进技术的发展方向永远是向着这两条目标奋进。
      国内热处理，国内热处理的路还很远。甚至，个人认为，国内热处理的路才刚开始，国内热处理的生产方面，应该逐渐会走向大规模集成生产，一大批专业的热处理生产厂家将会出现。热处理的市场的出现，才会对热处理的发展产生良性。
     技术方面，当然，国内学者需要迎头赶上，重视基础研究，基础有了，才会有热处理技术的高楼，技术的高楼有了，才会有生产的牛逼。



     纯粹心得，谈不上经验。一次性打了好多字，后面自己都有些混乱。若写的不好，欢迎各位批评斧正。觉得写的荒谬的，您就当看个笑话。算是入行三年的纪念吧。写完这些，觉得自己还要学习的，更多了。

hezj

写的很好！入行才三年，能写出这样的感受文章，表明楼主博学多识，根基厚实，洞察能力可不一般。有全局观点，有独到见解，有个人畅想。很有启发，值得一读。

孤鸿踏雪

热处理本来是一种技术含量很高的产业，可是在目前，代表热处理先进技术的硬件设施，大多集中在长三角、珠三角一代的专业公司（私企），可叹可悲的是：那里的不少老板根本无视热处理技术的潜在性、隐含性和复杂性。仅仅从表象上看，热处理就是“烧一烧”、“焖一焖”、“蒸一蒸”、“浸一浸”、“蘸一蘸”、“激一激”，许多老板自以为无所不能，连一个像样的工程师都不愿意“养”，一味地在那里算计人力资源成本，进行着令人咋舌恶性竞争。这就使得我国的热处理产业很难升级。

wangqinghua196

回复 7# magicmotor


    Handbook of quenchants and quenching technology
作者：George E. Totten,C. E. Bates,N. A. Clinton
能否上传分享？！致谢！

wangqinghua196

作者：magicmotor的《入行三年的感受》文章很好，我整理一下，成一篇，便于大家分享。

magicmotor

回复 10# wangqinghua196

谢谢汪工的整理。
这本书，我还没有扫描成电子版本，目前都是对着书翻译的。
现在已经翻译到第八章了， 不过还很粗糙，还需要很多校正和整理。
在英文区我发布了一个分享，暂时还只有第一章。
以后等我整理好了，再慢慢发出来吧。

    http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=72172&extra=page%3D1

magicmotor

回复 8# hezj

这位老前辈，过奖了。
相对各位，我还是新手一个，只是有的时候有一些想法，整理出来了。
论坛藏龙卧虎，比我牛的人多的是。

magicmotor

回复 9# 孤鸿踏雪


   个人认为，中国的热处理一直从属于机械行业。但看到很多文献，国外很少有专门提到热处理这个行业说法的，他们都是提材料工程。说明他们已经将机械和材料独立并行起来了。很多时候热处理在国内得不到重视，也是因为把热处理只看成一道工序的吧。
   我发现我举到很多例子都提国外，其实我也没去过国外，只不过是偶尔翻翻文献，赞同他们的工作方法而已。不过国外既然热处理比我先进，必然有别人可取之处。
   很多同仁说，热处理很难，我也承认。但是想想为什么这么难的技术国外能掌握，我们不能掌握。我们落后，必然是因为学习方法不对。
   个人理解吧，学习热处理，好比探路。同样是未知区域，有的同仁喜欢瞎蒙瞎闯，有的同仁则知道先看地图。或许国外先进的地方，就是在于懂得更好的使用地图吧。

霜月

入行才三年就有此见识，敬佩楼主的才能！

magicmotor

说到地图，就多分享一点关于热处理工作者“匠”与“师”的话题。
工匠的武器是手艺，工程师的武器是科学。
大家一定都认同热处理是门科学这一说法吧？科学研究最重要的手段就是数学、物理、化学。科学是要求追根问底，由物质的表象认识到物质转变的根本。
例如，对钢铁淬火变硬的研究。据我了解，最初的国外学者研究钢铁变硬。先引用显微镜，观看到淬火过程发生的相变。于是又去研究相变，使用动力学的观点去解释相变。为了解释动力学，又从热力学能量的角度去解释动力学。这个是科学的研究方法。
对于工匠的方法，恐怕仅仅是限于知道水淬可以变硬，“蜀水爽烈”可以变的更硬。
又如，前面提到的某模拟软件，使用氧探头毫伏值、CO含量、温度计算碳势，根据碳势、温度、合金系数使用菲克定律模拟碳扩散过程，使用晶粒度、grossman H值、试样直径、冷却温度模拟淬火后硬度曲线。这些都是科学的研究渗碳的过程方法吧？
又如，卡特彼勒根据SAE J406-1998 methods of determining hardenability of steels开发的1E0038软件，对于低合金刚才淬透性的模拟，已经有相当的准确性。

我想手艺就是我们发明了火药，科学就是洋人用它装备了坚船利炮，轰开了手艺人的家门。

wangqinghua196

回复 12# magicmotor


    致谢！

stove

热处理需要规模化生产，但现实的很多条件又决定了国内热处理厂大多难以形成规模。

猎猎风

大有同感
很多人认为热处理只是一道工序
热处理后出现产品不合格是不可理解的  100%合格才是天经地义的

猪头三

麻烦介绍几本国外介绍热处理的书籍，谢谢