中科宇杰:锻造余热热处理常用工艺方法有哪些

  锻造行业是能源消耗大户,而锻件热处理又是锻件生产中能源消耗大户,约占整个锻件生产总能耗的30%~35%。充分利用锻造余热进行热处理,在节能降耗、提升效率等方面有着显而易见的优势,既节约能源、缩短工艺流程,又保护环境。

  在锻造余热热处理中常用的工艺方法包含着哪些:

  一、锻造余热淬火

  锻造余热淬火是锻件成形后,当其温度高于Ar3或Ar3~Ar1之间的某一温度时,淬入适当的淬火介质中,获得马氏体或贝氏体组织的工艺方法。

  锻件经锻造余热淬火和回火处理后,不仅可以获得较好的综合机械性能,而且可以节省能源,简化工艺流程、缩短生产周期,减少人员和节省淬火加热炉的投资费用。

  锻件经锻造余热淬火并高温回火后,其强度与硬度一般均高于普通调质,而塑性与韧性比普通调质稍低(两者回火温度相同时)。若锻造余热淬火后,采用较高回火温度(一般比普通调质的回火温度高出40~80℃)后,其塑性和韧性与普通淬火相当或稍高。锻件经锻造余热淬火后,在保持塑性和韧性的前提下明显地提高了强度和硬度,另外由于其晶粒较普通淬火粗大,可改善材料的切削加工性能。

  二、锻造余热正火(退火)

  锻造余热正火(退火)是锻件成形后,当温度高于Ar3(对亚共析钢)时,进入正火炉、冷却箱或退火炉内进行正火或控制冷却,得到正火组织。

  由于锻造加热温度高,采用此方法处理后锻件的晶粒较粗,一般用于预备热处理,不适用对于晶粒度有较高要求的锻件。同时,处理后得到的组织为珠光体+铁素体平衡组织,粗晶粒在后续热处理中不存在组织遗传,晶粒可重新细化。

  三、锻造余热等温正火

  锻造余热等温正火是锻件成形后,当温度高于Ar3(对亚共析钢)时急速冷却,冷却到等温温度后保温一段时间后空冷至室温。

  锻件成形后温度一般在900~1000℃,急冷速度一般控制在30~42℃/min,等温温度一般为550~680℃(具体需根据不同材质确定)。急冷是该工艺的关键工序,可通过调节冷却风量、风速、风温和风向,锻件冷却后温度均匀。等温温度根据材料种类和要求的硬度确定,一般选在珠光体转变曲线的鼻部以缩短等温保温时间。锻造余热等温正火多用于渗碳齿轮钢,例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。

中科宇杰:碳排放强度的影响因素有哪些

  为降低碳排放强度,必须对各国碳排放强度的影响因素进行分析,找出促使碳强度下降的因素。

  Ang (2000)研究了产业结构、能源结构等不同影响因素对能源强度、二氧化碳排放量、碳排放强度的影响。

  何建坤、刘滨(2004)针对美国政府提出的以温室气体排放强度的下降作为其减排目标的建议,分析了影响碳排放强度下降的因素,包括汇率比价、产业结构、一次能源品种的构成等。利用历史统计数据,定量研究了碳排放强度下降率与国内生产总值(GDP)的增长率、碳排放增长对GDP的弹性、能源消费强度以及能源消费的碳强度等的相关关系。对处于不同经济发展阶段国家的碳排放强度以及碳排放强度下降率进行了规律性分析,从而得出结论:以碳排放强度作为各国减缓气候变化贡献的衡量指标,对于发展中国家而言,可以承认和反映其对减缓气候变化的贡献;对发达国家来说,则不能只谈这个单一指标,而必须将碳排放强度的下降率大于GDP的增长率作为重要基准。

  王伟林、黄贤金(2008) 运用因素分解模型,将影响碳排放强度变化的因素归纳为行业碳排放强度和行业产出份额两类。通过从横向角度分析1995—2000年和2000—2005年行业碳排放强度和行业产出份额对整个社会碳排放强度变化影响情况,以及纵向分析国民经济不同部门的行业碳排放强度变动以及工业部门内部结构变化对整个社会碳排放强度变动的影响,研究表明,江苏省碳排放强度变动由行业碳排放强度和行业产出份额共同作用。相对于行业产出份额,行业碳排放强度对整个社会碳排放强度变动影响更大。而工业行业对整个社会碳排放强度贡献较大,工业部门内部结构变化对碳排放强度变化有较大影响。因此,江苏省碳排放强度研究应该重点放在行业碳排放强度的变化,尤其是在研究工业行业碳排放强度的变化上以及工业结构的调整上。

  综上所述,碳排放强度的提出是对气候变化政策研究领域的一个巨大进展,对发展中国家的碳排放强度的研究具有重大的意义。通过对影响碳排放强度的因素分析,可以从优化能源结构、产业结构等方面有效降低发展中国家的碳排放强度,从而可以避免走发达国家“先 污染后治用"的发展道路,为缓和全球气候变化提供详细的决策依据。然而,目前将碳强度具体运用到碳交易 市场中的研究还非常欠缺。

摘自:我国节能以低碳的交易市场机制研究

  作者:刘婧

中科宇杰剖析碳强度与绝对量减排政策中的特点

  碳强度减排方案提出后,部分学者针对两种减排方案的特点,对绝对量的减排政策和强度减排目标政策进行了对比分析,研究了两者对全球温室气体减排和可能对经济造成的影响等问题。

  Dudek & Golub (2003)对比了《京都议定书》减排模式和温室气体排放强度降低方案的含义,在此基础上分析了两种减排目标对全球气候变化、减排成本、技术进步以及全球气候谈判的影响,他认为强度减排目标带来了很多的不确定性,相对来说,绝对量减排目标是—种较好的减排方案,最终那些选择相对减排方式的国家会转向以绝对量目标为减排方案。

  同样,这种减排政策对减排温室气体的效果也受到了其他学者的质疑。Blanchard & Perkaus (2004)指出温室气体排放强度方案从短期来说很可能允许温室气体排放量的增加,从长期来说寄希望于技术突破来减少排放量,而技术突破具有很大的不确定性,所以布什政府的新方案不能对缓和全球气候变化做出了有意义的贡献。

  对强度减排政策持赞同观点的学者主要从其对发展中国家参与减排的角度分析。如Pizer (2005)对强度减 排是否排放总量减排的一种替代方案,是否能和经济发展联系起来并使发展中国家的参与减排成为可能等问题进行了分析,认为强度减排是与经济发展相联系的一种减排手段,为发展中国家参与减排提供了可能。

  Ellerman (2006)指出,之所以强度减排是优于限额与贸易的总量减排方案,是因为总量减排在初始分配中难 以分配的公平性,会对减排主体带来很多不利的影响,阻碍了减排主体经济的正常运行。通过实证分析的方法,Ellerman研究了绝对量减排与强度减排在控制二氧化碳排放方面的不确定性。提出两种二氧化碳控制的评价标准,一是平稳,二是暂时平稳。最后得出结论,强度减排更加适用于碳减排。

  另外,有学者讨论了在不同情况下应该选择不同的减排政策。 Elleramn &Sue (2003)认为在未来经济发展不确定的情况下,如果GDP的增长高于期望增长,绝对量的减排目标比强度减排目标要求更多的减排量和更高的减排成本;如果GDP的增长低于期望增长速度,强度减排目标比绝对量的减排目标要求更多的减排量和更高的减排成本,在此基础上,提出了与经济增长相关的 排放限制。Carolyn (2003)认为应该将强度减排和限额贸易的总量减排相结合,促进碳减排政策的顺利实施。

  刘兰翠(2006)认为两种减排方式具有很大的区别,后京都时代的温室气体减排可能会出现以美国为首的强度减排和以欧盟为首的绝对量减排两者取一或在同一个减排国家内同时存在的现象对于发展中国家来说,未来选择哪种减排方案还要取决于其经济发展、二氧化碳 排放、贸易、能源供给以及一些政治因素,因为二氧化 碳排放不仅仅是环境与气候问题,更是政治、经济、能源、贸易问题。

摘自:我国节能以低碳的交易市场机制研究

  作者:刘婧

 

污水处理MBR与MBBR工艺中存在着哪些区别

  目前,世界上地下污水处理厂已超过 200座。地下污水处理厂主要以MBR和MBBR两种工艺技术为主。他们两者中,工艺特点上又存在着哪些区别呢?中科宇杰给你做一个总结与分析:

 

如何去把握住余热热处理工艺的控制要点

  在生产运营中利用余热进行热处理,省去了热处理过程中的加热工序,节能效果显著,并且降低了对热处理设备的投资和维护费用。

  在余热热处理工艺中,如何去控制才能达到最好的效果,中科宇杰给你总结了以下内容:

一、余热淬火

  ⑴稳定可控的加热系统。坯料的加热系统为中频感应加热、红外测温仪和三通道温度分选系统,可方便的控制加热温度和分选加热温度不合格的坯料。

  ⑵确定合适的淬火温度,并能有效加以控制。合适的锻造余热淬火温度需根据试验确定,实际操作中可通过控制锻造加热温度、锻后停留时间来实现,锻后停留时间推荐碳钢不大于60s、合金钢在20~60s之间。

  配置红外测温仪和温度分选系统,将低于淬火温度的锻件分选出去;当锻造加热温度稳定、锻造过程也稳定时可配置工序时间测量和报警系统,通过控制工序时间达到控制淬火温度的目的。

  ⑶良好的淬火系统。在淬火效果的前提下选择冷却能力较慢的淬火剂,以防止严重淬火变形和开裂。由于锻造余热淬火温度比普通淬火温度高,因此锻件淬透性好,故碳钢和合金钢一般选用油或PAG淬火剂。

  淬火槽应有足够的容积,冷却时间可控,另外还要配置淬火介质循环、冷却系统和加热装置,淬火介质温度自动控制,还应配置抽风装置。加强对淬火介质的维护,定期检测淬火介质的冷却性能,清理液槽及循环系统中的氧化皮等杂质,保持淬火介质的清洁。

  ⑷淬火后的回火和回火炉的配置位置。锻件淬火后其内部存在较大应力,导致放置过程中产生较大变形甚至开裂。为防止淬火后零件变形和开裂,淬火后锻件应及时回火。锻件淬火后可搁置时间与锻件材料、形状和环境温度有关,需根据试验确定。为节约能源和提高回火炉的利用率,降低保温能耗,采用余热淬火的锻件一般在热处理车间集中回火。

 

二、余热正火(退火)

  ⑴锻造后锻件温度控制。锻件成形后的温度必须在Ar3(对亚共析钢)以上,锻后零件温度稳定时可采用直接急冷的方式;锻后零件温度波动较大或锻件截面变化大时,必须增加均温过程,急冷前使零件温度均匀一致,否则会造成急冷后锻件或不同截面温度相差大,产生异常组织(贝氏体或马氏体)。

  ⑵急冷冷却速度控制。急冷工序中要求锻件快速冷却,同时冷却后同一锻件和同批锻件温度均匀一致(或相近)。同时需要对急冷速度加以控制,过快的急冷速度会在锻件组织中产生魏氏组织。一般急冷速度控制在30~42℃/min。

  ⑶急冷后温度控制。急冷后必须锻件温度在珠光体转变区,不能低于贝氏体转变开始温度(Bs),否则组织中会出现贝氏体(或粒状贝氏体)组织;如急冷后温度过高会导致先共析铁素体量增多,组织转变后珠光体片层间距大,造成零件硬度低。锻件急冷后温度一般控制在材料Bs温度以上在80~100℃。

  ⑷等温温度的选择。等温温度的高低直接影响到等温正火后锻件的硬度,等温温度高则硬度低,等温温度低则硬度高。等温温度一般为锻件材料Bs温度以上50~80℃,具体温度需根据锻件的材料、形状经试验进行确定。

  ⑸等温保温时间的确定。珠光体转变发生在等温过程中,因此必须有足够的保温时间,如等温时间过短会造成过冷奥氏体没有全部转变为珠光体,在随后的冷却过程中转变为贝氏体或马氏体,造成等温处理后组织不合格和硬度高。等温时间可根据材料的等温转变曲线进行初步确定,并根据试验情况进行调整。