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重庆义扬总工程师李志义87岁高龄,参加2025年5月14日在重庆国际博览中心由重庆市热处理行业协会举办的重庆热处理协会年会即“第四届川渝热处理交流节”。在上午*后一场关于喷丸强化的交流中,李志义总工程师站起来强调:随着零件使用温度的升高,喷丸产生的压应力开始消失,到420度时喷丸的压应力彻底消失,是德国学者率先发现,并且喷丸会导致喷丸的丸粒出现疲劳崩牙,筛选因疲劳崩牙而破损的丸粒是有一定条件的,主要是两种:一种是吹扫; 一种是掉落,也就是说喷丸期间丸粒的完整度不会有100%,甚至90%都没有,丸粒的完整度能长期维持在85%已经算是非常好的状况。必须定期更换丸粒。那么,疲劳崩牙的丸粒打在完整的零件表面就会出现划痕,由于是反复击打实际整个零件的接触面遍布细小的由破损丸粒击打出来的划痕,而这个划痕是拉应力,也就是说这些划痕在条件成熟的时候就会成为破损的源头!所以,喷丸强化的零件应用范围是有局限性的,并且喷丸强化后的零件使用温度也应远远低于420度。对有色金属来说,由于有色金属再结晶温度低,当使用温度升高后,不仅表面压应力会消除,表面还会出现再结晶情况,从而使服役性能大大下降......
对渗碳件而言喷丸强化的目地是因为渗碳以后表面非马氏体组织很厚,为了降低表面非马通过对渗碳环境的控制,降低渗碳时水,有机硫,无机硫,汞,石油,砷,铅,二氧化碳等其它杂质的进入,从而降低表面非马的形成,让渗碳出来的产品表面非马氏体组织远远低于国标,达到世界领先,从而根本不需要表面喷丸强化,直接从源头上解决根本问题!
会中李志义专家教授说了一个案例。我就是看到王仁智写的《喷丸强化》,再加上苏联的资料,在喷丸强化取得好的效果,所以我把它应用在军品弹簧上。开始做的实验是寿命提高到2.5倍,然后我就逐步批次生产。在进行1000只枪的投产试验后抽枪打靶,结果一打靶寿命在700多发的时候就出现断裂,我就排查,排查到起源就是喷丸强化引起的崩牙。这个崩牙产生的这个裂纹源使寿命大大下降,当时保卫部门还要追查我的责任。后来因为军方代表很客气说:“交学费嘛,哪有做研究不交学费的。”所以这个事儿就算了,军方总代表对我很好。因为我在之前,前后进行了很多研究,解决了很多军品使用寿命问题。
那么成本问题,是喷丸强化的成本贵,还是降低渗碳时水,有机硫,无机硫,汞,石油等其它杂质的成本贵,喷丸强化由于丸粒属于消耗品,需要不停的采购,并且每家丸粒供应商的丸粒质量也有差异,喷丸强化时,虽然现在喷丸机的密封性能比以前提高,但喷丸作业还是存在粉尘污染,并且还有零件温度上升420度压应力彻底消失,以及遍布拉应力的隐患。
降低渗碳时有机硫,无机硫,汞,石油,砷,铅,二氧化碳,水,以及其它杂质的成本是需要单独采购净化设备来深度脱出有机硫,无机硫,汞,石油,砷,铅,二氧化碳水,以及其它杂质,*大的成本就是净化设备**次采购成本和平时使用时更换净化剂的成本,而我公司李志义总工程师的净化设备发明已经有很多厂家实际应用15年以上不需要更换净化剂,并且平时净化设备在净化使用过程中也不耗电也不耗水,只是每月再生时需要2天通电升温来达到彻底再生的目地,是目前市面上维护成本,净化剂使用寿命,净化效果都处于领先的设备!无喷丸形成的压应力在420度彻底消失,以及喷丸因疲劳崩牙的丸粒而产生拉应力的隐患,从而达到一劳永逸的目地!
在热处理渗碳过程中环境效应应引起重视。例如:采用天然气加热时,天然气的净化非常重要,净化后的天然气能使氢、硫、水、CO2、汞、铅、砷含量大大下降。
对热处理气体(请注意环境效应)环境效应中的渗氢时可能部分进入后能出来,对渗硫、渗氧、渗汞、渗砷、渗铅、硫氢共渗是出不来的,应尽可能避免和减少,渗硫的机理→H2S→与氧作用→SO2与Mn作用→MnS,我们要求渗碳标准达到:露点<-60℃、CO2<0.5mg/m3、有机硫<3mg/m3、无机硫<1mg/m3、石油<2mg/m3、汞<1mg/m3 、砷<1mg/m3、铅<1mg/m3。
(使用我们的天然气净化发明专利能使天然气节能15%左右、丙烷气节能20%左右,北航研究院于2014年应用氨气、乙炔净化设备)。
这个工艺*初应用厂家如重庆机床厂,四川丹陵齿轮厂等在实际应用时由于齿轮渗层薄,看金相时腐蚀后发现根本表面无非马,于是李志义总工在90年代初论文中写着渗碳表面呈银灰色,表面无非马氏体组织,后来一个德国客户应用后,德国客户在相同渗层相同工艺下有3-5μm非马,进而发现德国客户是在浅腐蚀状态下看的非马,现在不腐蚀状态下在看非马,于是李志义总工在这之后一直呼吁大家要浅腐蚀看非马或不腐蚀看非马。而我们结合实际应用对外宣传则是渗碳件表面呈光亮银灰色、无炭黑,非马氏体组织控可控制在浅腐蚀 7μm以下;有效硬度层深 3mm,非马氏体组织(不腐蚀为晶间氧化)一般≤22μm。
重庆义扬机电总工李志义简介:
李志义(1938.2.1)全国先进失效分析专家(全国22个一级学会认可)、重庆义扬机电设备有限公司总工、重庆长江工业炉总工艺师;1954年16岁当选并出席泰州和江苏省优秀青年大会、1957年江苏省泰州中学毕业、1962年哈尔滨工业大学材料专门化毕业,1969年31岁几乎独自完成两次特级战备任务,1978年翻译出版《钢的氢脆和应力腐蚀断裂》译文集,该译文集是从德俄英日100多篇外文资料中选出来14篇,1980年写《结构钢在表面处理过程中的氢脆和应力腐蚀断裂》1992年由22个一级学会联合召开的“全国机电装备失效分析预测防战略研讨会”中国科学技术协会表彰并授予二十二个一级学会认可的“全国先进失效分析专家”证书,1995年获得兵器部科技进步一个二等奖,一个三等奖。其中所主持的《兵器用结构钢在表面处理过程中氢脆和应力腐蚀断裂》的研究获兵器部科技进步二等奖,该项目由重庆 296 厂李志义(组长)、姜相荣、袁纪良,包头 52 所王来生、王明美、厉小东等高工、清华大学顾家琳教授、中科院沈阳金属研究所王毓麟研究员和杜金山高工共同完成。经7312个试样8年研究获兵器部二等奖,该项技术属国内首例,对于机械行业产品失效分析具有重要的指导作用。