【正文】 會(huì)有 5 億左右的市場(chǎng)，歐美也有 2 億左右的市場(chǎng)空間，并會(huì)逐年增加。同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高， 《規(guī)劃和設(shè)想》提出，到2020 年基本杜絕熱處理污染源、實(shí)現(xiàn)熱處理的清潔生產(chǎn)。由此，大量原在企業(yè)內(nèi)設(shè)熱處理車間或工段，利用落后設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的方式將會(huì)受到限制，加上設(shè)備利用率低、成本高、專業(yè)人員缺乏、處理質(zhì)量不穩(wěn)定等原因，企業(yè)會(huì)轉(zhuǎn)向委托當(dāng)?shù)貙I(yè)化加工企業(yè)來(lái)加工。據(jù)估計(jì)全行業(yè)每年專業(yè)加工總營(yíng)業(yè)額將在 3~5 年內(nèi)占到全部熱處理加工營(yíng)業(yè)額的 30%，屆時(shí)全國(guó)將有 150 億以上的年專業(yè)熱處理市場(chǎng)容量。二、國(guó)外熱處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 . 推廣應(yīng)用高壓氣冷淬火 國(guó)外的熱處理廠家非常重視熱處理過(guò)程中的冷卻。根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)和工藝要求，可進(jìn)行慢速冷卻、油淬冷卻、一次性氣淬冷卻等。快速氣氛循環(huán)冷卻采用向冷卻室噴射高壓氣體，由計(jì)算機(jī)控制流速和流量的變化，以達(dá)到在特定時(shí)間內(nèi)冷卻速度，從而實(shí)現(xiàn)熱處理過(guò)程中所要求的冷卻曲線，確保零件的熱處理質(zhì)量。以前采用氣淬方式冷卻的淬火氣體有氮?dú)?、氦氣等，現(xiàn)在用空氣強(qiáng)烈噴射，使工件在極快速度下冷卻，淬火后表面僅有極薄的氧化色膜，呈灰白色，零件色彩依然美觀，而節(jié)約大量氮?dú)夂投栊詺怏w，使熱處理成本進(jìn)一步下降。 真空低壓滲碳與高壓氣淬相結(jié)合是當(dāng)今一種先進(jìn)的滲碳淬火工藝，它具有滲碳速度快、碳化物組織優(yōu)良、淬火開(kāi)裂和變形小、節(jié)19 / 132約能源和滲碳劑原料、滲碳零件表面質(zhì)量好、并有利于環(huán)保等特點(diǎn)。 熱處理設(shè)備采用油冷 風(fēng)機(jī)冷卻、熱交換器冷卻、淬火油槽冷卻等所有需冷卻的裝置，全部采用油封式自冷，全面取代水冷循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)熱處理爐不用任何冷卻水。例如，熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)冷卻：將原水冷套進(jìn)出水管改用油管引出，接近風(fēng)機(jī)處放一個(gè)直徑為 102mm 的小油箱，油冷卻系統(tǒng)全封閉，當(dāng)風(fēng)機(jī)軸承有熱量增加時(shí)，被加熱的油比重小，自然向上浮起，引起油自然循環(huán)。在小油箱存油量和自然散熱的情況下，熱油被冷卻后又加入循環(huán)，達(dá)到在不耗油又不需要?jiǎng)恿Φ臈l件下完全取代水冷。淬火油槽板式換熱器中的水換成冷卻油，冷卻油受到熱油的熱交換而被升溫，油比重的變化引起冷卻油的自身循環(huán)，在爐頂?shù)挠拖渫饧由仙崞?，配合風(fēng)扇的作用，達(dá)到全油冷的效果，節(jié)約大量的冷卻水。 德國(guó)的 Ipsen 公司已應(yīng)用氧探頭和相應(yīng)的技術(shù)測(cè)控滲氮爐內(nèi)的氮?jiǎng)?，以?duì)滲氮的爐氣氛進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，實(shí)現(xiàn)滲氮爐的現(xiàn)代化。 燃?xì)廨椛涔? 目前，歐洲的熱處理設(shè)備已大部分采用燃?xì)廨椛涔埽褂锰烊粴饧訜?。燃?xì)饧訜峒夹g(shù)和裝備在歐洲已十分成熟，天然氣燒嘴已有標(biāo)準(zhǔn)系列，由專業(yè)燒嘴廠制造供應(yīng)，并將燃?xì)廨椛涔艿膬?nèi)管由不銹鋼換成陶瓷，延長(zhǎng)使用壽命并提高功率。天然氣加熱提高能源利用率，降低生產(chǎn)成本。20 / 132 熱處理變形與預(yù)防方法 熱處理變形有兩種類型：一是尺寸的變化，二是零件幾何形狀的變化。熱處理技術(shù)不同，零件尺寸和幾何形狀的變形及防變形方法亦不相同。 熱處理加熱奧氏體化過(guò)程中，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高，則溶入奧氏體的碳越多，馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的膨脹越大。冷卻時(shí)，馬氏體膨脹最大，上貝氏體次之，下貝氏體和屈氏體的體積變化很小。低溫回火時(shí)，馬氏體發(fā)生收縮，收縮量與過(guò)飽和的碳含量成正比。在室溫200℃ 加熱時(shí)，部分殘余奧氏體會(huì)轉(zhuǎn)變成馬氏體，出現(xiàn)膨脹。但該膨脹因 200℃附近馬氏體發(fā)生分解，因此表現(xiàn)上變化不大。 在常規(guī)熱處理中，零件形狀變化的主要原因是熱處理加熱和淬火時(shí)發(fā)生的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。加熱速度過(guò)快、相對(duì)于加熱爐而言零件太大、零件各部分的溫度不同，都會(huì)導(dǎo)致熱變形。保溫時(shí)，加工的殘余應(yīng)力會(huì)發(fā)生釋放而產(chǎn)生變形，零件的自重也會(huì)導(dǎo)致變形。冷卻時(shí)，由于零件不同部位的冷卻速度不同，會(huì)形成熱應(yīng)力而使零件變形。即使冷卻速度相同，冷卻總是表面快，心部慢。因此，先相變的表面使未相變的心部發(fā)生塑性變形。如果材料中存在合金成分的偏析，或者表面脫碳，則相變應(yīng)力更不均勻，更易導(dǎo)致零件變形。另外，如果零件厚薄不均，也會(huì)造成冷卻速度不同。 在鍛件的熱處理中，減少變形的零件擺放方式，一是盡可能垂直吊掛，二是垂直放在爐底部，三是用兩點(diǎn)水平支撐，支點(diǎn)位置處于全長(zhǎng)的三分之一與四分之一之間，四是平放于耐熱鋼工裝上。 在零件的冷卻過(guò)程中，淬火介質(zhì)的種類、冷卻性能、淬硬性等21 / 132與變形有關(guān)。冷卻性能的變化可通過(guò)改變介質(zhì)的黏度、溫度、液面壓力、使用添加劑、攪拌等進(jìn)行調(diào)節(jié)。淬火油的黏度越高，溫度越高，橢圓形變形越小。在靜止?fàn)顟B(tài)下，變形較小。 以下幾種方式可有效降低變形：①鹽浴淬火；②高溫油淬火；③QSQ 法；④減壓淬火；⑤一槽三段淬火。鹽浴淬火和高溫油淬火相似，都是在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度處淬火，使馬氏體相變的均勻性增加。QSQ 是雙液淬火。減壓淬火是通過(guò)降低淬火介質(zhì)的液面壓，從而延長(zhǎng)蒸汽膜階段，高溫區(qū)的冷卻速度下降，使零件各部分的冷卻速度均勻。一槽三段淬火結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，首先將零件從淬火溫度油冷至略高于 Ms 點(diǎn)的溫度，隨后出爐，在氣氛中保持，使零件整體溫度均勻，然后再油冷，使馬氏體相變均勻進(jìn)行，變形的不規(guī)則性得到極大的改善。 歐洲先進(jìn)熱處理設(shè)備的特點(diǎn) （1）全自動(dòng)控制的熱處理生產(chǎn)線 為了使工件在生產(chǎn)線上自如地完成整個(gè)所要求的熱處理工藝過(guò)程，被特定設(shè)計(jì)的連續(xù)爐相互連接溝通。爐膛內(nèi)可多方位貫通，并可使工件料筐 90℃角轉(zhuǎn)入下道加熱區(qū)或過(guò)渡保溫箱，經(jīng)傳送抵達(dá)下一工序或進(jìn)入冷卻室冷卻。這種爐體結(jié)構(gòu)和傳送裝置都具有相當(dāng)高的水平。以可控氣氛箱式爐為例，為滿足滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲、淬火或光亮淬火、等溫淬火等熱處理工藝的實(shí)施，料盤和料架上的工件以冷鏈驅(qū)動(dòng)的方式自動(dòng)送入、通過(guò)和送出爐膛，在各自的爐子中完成所要求的工藝。箱式爐與相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量、控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)連用，形成各個(gè)獨(dú)立的模塊單元，易于相互連接，構(gòu)成22 / 132完善、靈活、組合式自動(dòng)熱處理系統(tǒng)。 （2）高壓氣淬密封箱式爐和多室貫通式密封箱式爐 高壓氣淬密封箱式后室為密封箱式爐結(jié)構(gòu)，前室進(jìn)行高壓氣淬。工件在后室保護(hù)氣氛中無(wú)氧化加熱或在滲碳?xì)夥罩袧B碳，在前室進(jìn)行無(wú)氧化光亮淬火。后室爐襯為氧化鋁和保溫陶瓷纖維，發(fā)熱元件為臥式并聯(lián)電熱輻射管，頂置爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，保護(hù)氣氛可采用甲醇或氮?dú)?；前室中部為工件氣淬室，下部為進(jìn)氣管道，上部為冷卻回風(fēng)熱交換器。前室外側(cè)安裝變頻調(diào)速大功率風(fēng)機(jī)，通過(guò)氮?dú)饣蚝獾目焖傺h(huán)使工件冷卻淬火，淬火冷卻速度可通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)速度控制。經(jīng)高壓氣淬后的工件無(wú)氧化、表面呈銀灰色，變形小，避免了油淬后所需的清潔等工序。 多室貫通式密封箱式爐由德國(guó)的 Ipsen 公司制造。在前室完成預(yù)熱和滲碳后，工件送入后室淬火，然后直接從后面出爐，減少加熱室的空閑時(shí)間，提高工作效率，降低能源消耗。 （3）高壓氣淬推桿爐生產(chǎn)線 在推桿爐出口端，密封連接高壓氣淬室。工件運(yùn)行到氣淬室時(shí)，可采用高壓氦氣或氮?dú)獯慊?。為了降低成本，也可采用空氣高壓氣淬，由于淬火時(shí)間極短，工件不會(huì)出現(xiàn)氧化皮，僅表面呈現(xiàn)淺黑色。 （4）安裝有外加熱和風(fēng)冷的離子滲氮爐 爐體井式鐘罩結(jié)構(gòu)，WDS 爐襯保溫，不銹鋼真空罐罩式單層，外壁安裝三區(qū)三層密閉式發(fā)熱元件，使?fàn)t溫上中下均勻一致。爐體分上中下安裝 3 臺(tái)側(cè)風(fēng)機(jī)，三區(qū)獨(dú)立熱風(fēng)循環(huán)送風(fēng)，工作時(shí)擋回風(fēng)23 / 132道封閉，熱風(fēng)只能在爐內(nèi)加熱層內(nèi)循環(huán)，達(dá)到爐溫均勻目的。工藝完成停爐時(shí)，回風(fēng)道開(kāi)啟，冷風(fēng)在上中下三區(qū)同時(shí)送入加熱室?jiàn)A層，使?fàn)t體快速冷卻，很短時(shí)間即可出爐。爐底座為連體式雙座，液壓升降立柱在二個(gè)底座之間可左右旋轉(zhuǎn)，將爐體提升后旋向另一個(gè)已裝好料的底座，這樣一爐雙座，可提高生產(chǎn)效率。三、國(guó)內(nèi)外熱處理加工業(yè)市場(chǎng)分析我國(guó)熱處理加工的基本狀況我國(guó)機(jī)械工業(yè)約有熱處理廠點(diǎn) 10500 個(gè)， 90%以上的熱處理爐窯系電加熱，其用電量平均占企業(yè)用電總量的 25%～30% ，熱處理整機(jī)總?cè)萘考s為 700 萬(wàn) kW、全年用電達(dá) 85 億 kWh，平均單位電耗全國(guó)為 1000kWh/t。設(shè)備老化 95%的加熱爐系周期性作業(yè)，80%的制件在氧化氣氛中加熱。其高效、優(yōu)質(zhì)、低污染 的環(huán)保可控氣體爐、真空爐尚不到熱處理設(shè)備的 5%。目前國(guó)外熱處理全過(guò)程的工藝技術(shù)參數(shù)可全面控制，逐步向自動(dòng)化、集成化、柔性化、智能化方向發(fā)展。而我國(guó)大多數(shù)尚未實(shí)施碳勢(shì)控制，不少企業(yè)仍靠經(jīng)驗(yàn)手工型操作。由于歷史原因那種大而全、小而全的企業(yè)到處可見(jiàn)，其社會(huì)化、產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)尚未形成，因而生產(chǎn)效率低下，其環(huán)境污染嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外熱處理裝備的主要生產(chǎn)廠家情況熱處理裝備應(yīng)用量大面廣，廣泛地應(yīng)用于汽車、模具、軸承、石油工業(yè)等。目前國(guó)內(nèi)外熱處理裝備的生產(chǎn)廠家主要有易普森工業(yè)爐（上海）有限公司、愛(ài)協(xié)林工業(yè)爐工程（北京）有限公司、德國(guó)IVA (益發(fā))工業(yè)爐有限公司、日本 Dowa Mining Co., Ltd、北京鎏金24 / 132工業(yè)爐有限公司、一汽嘉信熱處理電鍍科技有限公司、上海迦南電熱機(jī)械有限公司、上海寶華威熱處理設(shè)備有限公司、鹽城豐東熱處理有限公司。其中，易普森工業(yè)爐（上海）有限公司的多用爐、愛(ài)協(xié)林工業(yè)爐工程（北京）有限公司的推桿爐和大型井式爐、鹽城豐東熱處理有限公司的預(yù)抽真空密封多用爐，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)都有很好的銷售業(yè)績(jī)；意大利 COFI 集團(tuán)公司生產(chǎn)可控氣氛多用爐、低壓滲氮爐等各種熱處理設(shè)備；日本同和礦業(yè)株式會(huì)社則是隨汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，相繼開(kāi)發(fā)研制出小型連續(xù)爐，并在滲碳、氮碳共滲和低溫滲硫方面有獨(dú)創(chuàng)；德國(guó) IVA (益發(fā))工業(yè)爐有限公司將在上海建廠，其燃?xì)鉂B氮爐等有獨(dú)到之處；一汽嘉信熱處理電鍍科技有限公司集熱處理和電鍍?cè)O(shè)備制造、加工服務(wù)于一體，自行研發(fā)密封箱式爐和連續(xù)滲碳生產(chǎn)線等配套技術(shù)，在汽車工業(yè)口碑很好，廣東世創(chuàng)金屬科技有限公司引進(jìn)吸收國(guó)外新技術(shù)，同時(shí)依托高校人才優(yōu)勢(shì)，成功開(kāi)發(fā)底裝料立式多用爐和智能化網(wǎng)帶式熱處理生產(chǎn)線；四、國(guó)內(nèi)外熱處理設(shè)備市場(chǎng)需求分析在我國(guó)機(jī)械工業(yè) 70%的零件需要進(jìn)行熱處理，汽車、拖拉機(jī)工業(yè) 70%~80%的零部件需要進(jìn)行熱處理加工，工具、刃具和軸承產(chǎn)品則 100%需要進(jìn)行熱處理，即使一些民用輕工金屬制品的使用壽命，絕大部分也依靠熱處理得到提高。而緊固件行業(yè)、軸承行業(yè)、鏈條行業(yè)、工具行業(yè)、汽車、拖拉機(jī)、摩托車零部件行業(yè)都是靠熱處理質(zhì)量來(lái)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。隨著工業(yè)的發(fā)展在十年內(nèi)預(yù)測(cè)每年有 40~50 萬(wàn) t 新增熱加工量，加之國(guó)內(nèi)很大部分電爐設(shè)備的陳舊、落后，將趨向淘25 / 132汰增新，所以，工業(yè)電爐的需求量還是很大的。車輛和配件，基礎(chǔ)件和兵器行業(yè)會(huì)對(duì) 6001000kg 裝爐量的多用爐生產(chǎn)線保持旺盛需求。估計(jì)每年至少有 500 套多用爐、200 套網(wǎng)帶爐、50 套推桿爐和滾棒爐、20 套轉(zhuǎn)底爐的需求。輕工模具的旺盛市場(chǎng)和航空工業(yè)的持續(xù)技改使真空熱處理爐，尤其是高壓氣淬爐每年需求量在 300 臺(tái)以上。在各類氣氛爐中燃燒爐(以輕柴油和天然氣為燃料) 到 2022 年會(huì)增加到 10%以上的比重，用天然氣制備吸熱式氣氛會(huì)增加到 20%以上的比例。到 2022 年 80%真空熱處理爐的需求是 1000kpa(10bar)以上的雙室高壓氣淬爐。低壓滲碳和 2022Kpa(20bar)高壓氣淬生產(chǎn)線會(huì)在汽車行業(yè)得到一定程度推廣。五、市場(chǎng)需求分析結(jié)論 目前熱處理市場(chǎng)連續(xù)保持熱火態(tài)勢(shì)，技術(shù)改造和設(shè)備更新如火如荼，但是隨著國(guó)外制造業(yè)的不斷涌進(jìn)，為其服務(wù)的熱處理設(shè)備廠和專業(yè)廠隨之跟進(jìn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)越來(lái)越激烈。技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，因而節(jié)能環(huán)保型密封箱式多用爐生產(chǎn)線技改項(xiàng)目的實(shí)施，將為熱處理企業(yè)提供了可靠性高，能耗低，價(jià)格可以接受的先進(jìn)設(shè)備，市場(chǎng)前景較好。第二節(jié) 產(chǎn)品價(jià)格本項(xiàng)目熱處理設(shè)備主要面向國(guó)內(nèi)熱處理加工企業(yè)。根據(jù)對(duì)熱處理行業(yè)的市場(chǎng)調(diào)查，考慮到項(xiàng)目產(chǎn)品目前國(guó)內(nèi)熱處理設(shè)備市場(chǎng)的價(jià)格，同時(shí)結(jié)合本項(xiàng)目產(chǎn)品的成本測(cè)算情況，確定了本項(xiàng)目熱處理設(shè)備的市場(chǎng)價(jià)格，見(jiàn)表 21。26 / 132表 21 產(chǎn)品價(jià)格表序 號(hào) 主 要 產(chǎn) 品 名 稱 產(chǎn) 品規(guī) 格 年 生 產(chǎn) 能 力（ 臺(tái) 套 ）單 價(jià)（ 萬(wàn) 元 ） 年 收 入（ 萬(wàn) 元 ）1 精 密 可 控 氣 氛 熱 處 理 爐 　 480 37200 滲 碳 多 用 爐 生 產(chǎn) 線 UDQ 240 128 15360 預(yù) 抽 真 空 滲 碳 多 用 爐 生 產(chǎn) 線 BBH 96 185 8880 臥 式 軟 氮 化 爐 生 產(chǎn) 線 UNB 72 155 5580 連 續(xù) 網(wǎng) 帶 滲 碳 爐 生 產(chǎn) 線 UM 72 205 73802 精 密 真 空 熱 處 理 爐 320 28600 真 空 高 壓 氣 淬 爐 VKNQ 96 215 10320 真 空 滲 氮 多 用 爐 VKAD 48 215 5160 真 空 滲 碳 油 淬 爐 VCQ 40 256 5120 真 空 加 壓 燒 結(jié) 爐 VPH 40 2856 真 空 碳 氫 溶 劑 清 洗 機(jī) VCH 96 128 6144合 計(jì) 800 668027 / 132 第三章 項(xiàng)目建設(shè)方案第一節(jié) 生產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)上面所述，**公司擬根據(jù)國(guó)內(nèi)熱處理市場(chǎng)需求, 在 江 蘇 鹽城 市 南 洋 高 新 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 園 區(qū) 實(shí) 施 年 產(chǎn) 800 套 精 密 熱 處 理 設(shè)