激光焊接技术在粉末冶金材料中的应用

1前言

　　随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要,所以采用粉末冶金方法制取一部分现代工业上应用的材料尤为必要.由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料,随着粉末冶金材料的日益发展,它与其它零件的连接问题显得日益突出,钎焊和凸焊一直是粉末冶金材料连接最常用的方法,但由于结合强度低,热影响区宽,特别不能适合高温及强度要求高的场合[1],使粉末冶金材料的应用受到限制.

　　在八十年代初期,激光焊以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域.与传统的焊接方法相比,激光焊具有以下特点:深宽比大,金相显微镜下看到焊缝窄,焊缝结合强度高;热影响区小,对周围组织无影响,焊接变形小;可以实现焊接过程自动化,生产效率高.因而在粉末冶金材料加工领域发展较快,典型应用是在金刚石工具制造中.在八十年代初,Mosca就发现CO2激光能很成功的焊接某些P/M材料,当条件选择得当时,焊缝结合强度较高,热影响区很窄,还发现激光焊接的结果对烧结条件很敏感:吸热型气体不适合作激光焊接材料的烧结气氛;在氢气、分解氨和真空中烧结的材料都能成功地应用于激光焊接中[2].英国的Nimbus金刚石工具公司于1985年底引进激光焊接技术,到目前为止,该公司已投资25万英磅用于开展这种高新技术方法焊接金刚石扇形块.在德国,Dr.FritschSondermaschinenGmbh公司已研究出新的全自动激光焊接方法,用于焊接金刚石钻头和锯片,大大地提高了焊接强度.此外,意大利、日本、比利时也有这方面的报道[3][4][5].

　　近年来,我国从事这方面的研究工作的单位逐渐增多,如华中理工大学激光加工国家工程研究中心就成功地将激光焊接技术应用于金刚石锯片和钻头的生产中,改变了传统的烧结和钎焊工艺,使连接部位的强度和高温强度大大提高[7].

　　2激光焊接工艺特点

　　2.1影响焊接质量的主要因素

　　2 1 1材料成份合金元素的含量、种类对焊缝强度、韧性、硬度等力学性能影响很大.烧结低碳钢、烧结Ni和Cu合金、Co合金在一定条件下,均能成功地进行激光焊接.烧结中碳钢采取焊前预热和焊后缓冷的措施也可保证焊接质量,降低裂纹敏感性,图1表示了中碳钢预热和不预热条件下焊缝区的显微硬度分布,预热时硬度降低,接头韧性增加,因为组织由贝氏体和少量的珠光体代替了针状马氏体.

　　2 1 2烧结条件在氢气、分解氨和真空中烧结的材料均能成功的进行激光焊接,在干净的还原性气氛中烧结的材料焊后出现的气孔、孔洞、夹杂和氧化物较小;此外,合适的烧结温度、保温时间、压力及温度-压力曲线也是焊接成功的重要保证.

　　2 1 3孔隙孔隙的数量、形态和分布影响材料的物理性能如热传导率、热膨胀率和淬硬性等,这些物理性能直接影响材料可焊性[1],使焊接较同成份的冶铸材料相比难度加大.对于激光焊接零件来讲,大量的孔隙会使焊接强度降低甚至焊接过程无法进行.

　　2 1 4密度致密而力学性能好的试样较疏松而力学性能差的试样在相同的条件下有更好的焊接性.低于一定的密度(<6.5g/cm3)的材料几乎不能采用熔化焊的方法进行焊接,因为低的强度和扭转强度不允许材料吸收能量;中等密度(<6.9g/cm3)的材料可以进行熔化焊,但以熔化少量体积的焊接方法如电阻凸焊、摩擦焊为好,焊接成功率较高;高密度(>7.0g/cm3)的烧结材料与冶铸材料几乎有同样的焊接性.密度不仅对焊接强度而且对焊接缺陷特别是气孔影响很大,低于一定密度的烧结材料焊后强度低,气孔多.密度低的材料焊后将有一个大缺口,密度越低,缺口越深,缺口将影响疲劳强度;此外密度对焊接熔深也有影响,在激光功率和焊接速度一定时,密度越大,熔深越浅.图2是激光功率与焊接速度一定时,密度对焊缝收缩性及对熔深的影响,(a)表示了密度对熔深的影响,(b)表示了密度对焊缝收缩性的影响.

　　2 1 5焊前准备工作由于激光光斑很小,所以对间隙配合精度要求较高,对接时一般要求间隙在0.1mm以下,此外为减少气孔等焊接缺陷,焊接部位必须去除氧化皮、油污并进行干燥.图2(b)密度对熔焊缝收缩性的影响

　　2.2主要焊接工艺参数影响

　　焊接质量的主要工艺参数有:激光功率、焊接速度、透镜焦距、聚焦位置、保护气体等.金相显微镜激光功率和焊接速度是影响焊接质量的最主要参数,焊接厚度取决于激光功率,约为功率(kW)的0.7次方,通常功率增大,焊接深度增加;速度增加,熔深变浅,焊缝和热影响区变窄,生产率增高.过大的焊接速度与焊接功率将增大气孔和孔洞倾向.表1是几种材料焊接功率与速度参考值(材料厚度3mm).

　　透镜焦距由输出激光的光斑直径决定,两者之间存在一最佳匹配值.一般说来,所须焊接的深度越深,透镜焦距越长,短焦距透镜对聚焦的要求较高,而且粉末冶金材料焊接时飞溅较大,透镜污染严重;太长焦距的透镜由于衍射使焦点变大,焦点处的能量密度不能达到最大值.国内一般采用透镜聚焦光学系统,该系统只能用于激光功率较小的场合,较高的激光功率将引起透镜焦点漂移,使焊缝的成形和质量较差.国外较高功率场合大都采用反射镜聚焦光学系统,由于冷却条件好,热稳定性好,焊缝成形均匀美观,焊接质量可靠.激光焦点在工件下方的特殊位置能得到最大的焊接深度,即约为板厚的1/3处;水平的焦点位置根据情况而定,对金刚石圆锯片而言,应选取靠基体侧,偏移量约0.1～0.2mm的位置上,图3为不同偏移量下的熔合深度.图4为金刚石圆锯片激光焊接的激光与工件的作用位置.保护气体的作用是保护聚焦透镜,防止焊缝氧化,采用惰性气体进行保护,氦气最好.在我国,由于He价格昂贵,一般采用氩气,气体流量应控制好,如果太小,不起作用;如果太大,既浪费气体,又使焊接熔池翻滚,焊缝表面出现一波一波的凸起.

　　3焊接质量检测及分析

　　3.1焊接质量检测

　　3 1 1外观检测观察焊缝表面是否有孔洞、裂纹、咬边、未焊透等明显缺陷.

　　3 1 2无损检测无损检测的方法有:渗透探伤法;磁粉探伤法;射线探伤法;超声波探伤法等,应根据需要进行选择.

　　3 1 3力学性能显微硬度计检测根据零件的工作状态分别进行拉伸、弯曲、硬度、冲击等试验,如果断裂在焊缝,说明焊接强度低于母材.

　　3 1 4微观金相显微镜检测采取金相分析焊缝的成形、微观组织、焊缝缺陷,测试焊接区的显微硬度分布,用扫描电镜分析焊接区成份的变化等.

　　3 1 5特殊性能检测对工作于特殊工作环境下的零件,还需进行耐腐蚀、疲劳等特殊性能测试.以上5种方法中,前两种主要用于焊接生产线上,后三种主要用于试验研究及抽样调查中.

　　3.2缺陷分析

　　3 2 1气孔和孔洞与冶铸材料相比,粉末冶金材料的激光焊接中.最明显的缺陷是气孔和孔洞.气孔和孔洞不仅影响外观质量,更严重地削弱了焊缝有效承载面积,产生应力集中,降低了接头强度.常见的气孔形状有线形、圆形、蜂窝形、条虫形等.烧结材料内部的孔隙吸附了大量的气体,在快速焊接中,来不及逸出而留在焊缝中.而孔洞则主要是由于烧结气氛不干净,不能去除氧到足够程度,氧化物等其它杂质吸收激光能量比母材多,过热所致.Mn、Si、Ti、Al等与氧亲和力强的合金元素在焊接过程中能有效地去除氧,减少气孔和孔洞倾向;优化烧结工艺,提高工件致密性,减少材料内部孔隙,从而减少吸附气体也是减少气孔的有效途径;改善烧结条件,如采用真空或在还原气氛中烧结,也有助于减少气孔和孔洞;此外,降低焊缝区低熔点材料的含量和做好焊前清理工作也是有益的.

　　3 2 2裂纹主要有冷裂纹、热裂纹,金刚石工具中还易产生层间裂纹.冷裂纹主要产生于含碳量较高和合金成份较多的材料中,这类材料焊后产生脆性马氏体,产生高的内应力从而引起裂纹.解决这类裂纹的办法是焊前预热、焊后缓冷,或者采用小规范的焊接参数.金刚石工具激光焊中的层间裂纹的产生主要是因为金刚石层和过渡层材料线膨胀系数相差较大,在焊接热循环作用下,产生大的内应力从而产生剪切,或者是材料中含有的低熔点物质较多且偏析于层间,在焊接热应力作用下产生裂纹.解决热裂纹的办法一是根据裂纹的性质合理地改善材料的合金系统,如添加一定的Mn、Mo、W、Cr都能有效地防止裂纹,利用变质剂细化焊缝一次结晶组织,对于防止焊缝结晶裂纹也有一定的效果;二是限制有害杂质S、P的含量,含Ni量越高的合金,越要注意限制,这是因为Ni与S能形成熔点更低的硫化物及其共晶体.

　　3 2 3强度过低成份、烧结条件和后热处理都能影响接头强度.除去材料因素外,过多的气孔和孔洞是造成接头强度低的重要原因,其次材料的密度太低也使焊缝疏松,强度较低.

　　4发展前景和存在的问题

　　激光焊接技术以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域,为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景,如应用于金刚石圆锯片和金刚石钻头中,使得结合强度和高温强度大大提高,使产品可用于干切或通水条件不好的场合,自动化的生产使得生产率提高,成本下降,增强了产品的市场竞争力;焊接时不加填充料,保证了焊缝金属的连续和一致,这对磁体组件来说是非常重要的.但是,激光焊接技术目前在粉末冶金材料领域的研究和应用还十分有限,主要是因为粉末冶金材料焊接时难以避免气孔及孔洞的出现,从而使焊缝外观、焊接质量受到影响;焊接工艺及材料的选取也比一般的冶铸材料难度大;此外焊缝强度虽然比钎焊和凸焊高,但对工装夹具、配合精度及焊前准备工作要求较高,加之一次性投资大,所以应用受到限制.降低激光器的价格和运行成本,更多的进行粉末冶金材料的激光焊接工艺、材料及其焊接行为等基础研究,是推广激光技术在粉末冶金材料加工中应用的重要前提.

 

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机器人小姐迎宾与观众互动

京华时报讯(记者 周逸梅)经过3个月的设备升级改造,海淀公共安全馆将在2月26日正式恢复运营.2月25日,记者对升级后的新馆进行了探访,提前体验了迎宾机器人小姐与观众互动等新鲜项目.

　　在此次升级改造过程中,共新增了30个展项,改造了8个展项.至此,公共安全馆内共有140余项展品,其中互动类展品60余项,体验类展品30余项.

　　每个到访的市民在入馆后都会注册一张卡,并通过刷卡完成所有的考评题目.在结束参观后,市民可在考评终端看见自己关注了哪些项目,漏看了哪些项目,还可以打印出自己参与项目的成绩.馆内还新增了穹幕电影,可以让参观完项目的市民躺在倾斜角30度的椅子上,观看穹顶影片.

　　该馆周三到周五主要针对团体游客,普通的市民可在周六和周日前往体验.20人以上的团体需要电话预约.

　　■特色项目

　　机器人小姐互动问答

　　在海淀公共安全馆门口就可以看见一个身穿白色礼服的机器人迎宾小姐.在她身后的金相显微镜液晶屏幕上滚动着几十句常见问候语.当市民走到机器人小姐身前的话筒,选取屏幕上的话,机器人小姐就会与你对话,必要的时候还会做出各种肢体动作.

　　"你喜欢什么动物?""我喜欢可爱的小狗."

　　"你很聪明.""谢谢,你也很聪明."

　　"叫声姐姐.""不好意思啊."

　　聪明的机器人引得大家大笑不已.一名阿姨说:"以后家里有那么个机器人,可以哄哄老人开心,省得寂寞."

　　模拟体验醉酒驾驶

　　超速行驶和醉酒驾驶是交通安全事故的两个重要原因.为了增加市民的交通安全意识,在交通安全展厅二期新增了这两个项目.

　　超速行驶模拟器类似于驾校里的模拟金相显微镜开车系统,市民可以选择轿车、货车等不同车型和路况,然后"开车上路".屏幕下角显示原始分100分,如果出现违规情况,就相应往下扣分,翻车直接扣掉50分,超速行驶就会根据路况发生不同的状况扣分.

　　而醉酒驾驶项目是在屏幕前有一大酒瓶,市民按下酒瓶前的按钮就象征喝下了多少酒,然后屏幕上的车就会随着酒量的增加开始左摇右摆,当酒量达到红线后就会发生撞车事故.

　　透视大卫可看脏器

　　在卫生健康展区,有一个新增的大卫雕像.但和普通雕像不同,这个大卫像在做CT一样,身前是一个显示屏幕.市民通过雕像前的触摸屏,可观看大卫身体内部各个脏器的结构.

　　另外,该区还新增了显微镜下的世界和人体漫游等项目,市民可以通过脚踏等多种方式进行互动答题.

 

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科技强检的时代[尖兵]

安徽广播网2月26日消息(记者:毕竟成) 陈方方是淮北市人民检察院检察员、文字检验鉴定高级工程师,也是全省检察系统著名的技术专家.在从事检察技术工作20多年里,陈方方共办理文字检验鉴定2000多起,文字检验鉴定复核案件1200多件,无一起错案,为突破案件和定性处理提供了准确而又真实的科学依据.日前,他被最高人民检察院授予"全国检察技术模范先进个人"光荣称号.

 

　　上篇

　　一走进淮北市人民检察院的文检技术室,陈方方就如数家珍地向记者介绍起他的"宝贝"来:"这一台是我们的文检图文工作站,这个文检仪是一台多功能的文检仪,它主要是做文检比对、检验分析;这台叫薄层频谱扫描仪,它主要是鉴定笔记书写时间的问题,这也是在我们文检界难以攻克的难题……"

　　淮北市人民检察院检察员、文字检验鉴定高级工程师陈方方正是凭借着这些"宝贝"和过硬的专业技术,在侦破疑难和反贪污贿赂、渎职侵权案件中屡立奇功.

　　2000年夏天,淮北市破获了一起特大抢劫、轮奸、盗窃和敲诈勒索犯罪团伙案.据受害人说,该案首犯任某左眼下方有一颗黑痣.然而任某被公安机关抓获后,脸上相应部位不仅没有黑痣,连一点疤痕也没有.虽然任某交待了犯罪事实,多名受害人也对其进行了辨认指认,但该案移交淮北市检察院起诉时,任某突然翻供,称其脸上没有黑痣,公安机关抓错了人,还指供、诱供他交待犯罪事实.

　　淮北市人民检察院公诉处处长史宏波:"结合案卷相关材料,我们意识到任明学作案时是否有黑痣是一个关键性问题,会直接影响到法院对任明学犯罪事实的认定.公、检、法三家法医对任明学脸部进行鉴定,鉴定结果均证实,任明学左眼下方既无黑痣也无疤痕.开庭在即,我们非常着急,找到陈方方求助."

　　陈方方迅速与公安侦查人员在任某家中搜集到了一张98年任某与其他人的合影彩照.由于照片人物过小,清晰度极差,经仪器处理和显微放大,都没有发现任某左眼下方有黑痣,然而陈方方并没有轻易放弃,他结合照相分色摄影原理,用不同颜色的滤色镜在显微镜下一遍一遍地检验,"我反复用各种的滤色镜在这个显微镜下一个一个的换,只看到一个小黄斑,痣看得还不是很清楚,我又通过两组滤色镜,彻底把这个光去掉了,这个痣就显现出来了,用照相机马上把它固定下来,然后鉴定出来了."

　　就是这份鉴定书,竟然书写了我省检察系统的又一个第一:它是我省检察系统出具的第一份《人像鉴定书》,其鉴定结论被法院采信,妄想逃脱法律制裁的任某最终被判处了死刑,法律的公正和权威得到了维护.后经查明,任某作案后返回老家,用民间的土方子对脸部的黑痣进行了"整容".公诉人史宏波:"对我们来讲,如果没有陈方方的《人像鉴定书》,法院即可能因相关证据矛盾对被告任明学案件做存疑判决,而不判处死刑."

　　20多年来,陈方方练就了一身过硬的专业技术,他拍摄现场、物证、赃款赃物、视听资料、尸体解剖、伤情检验、出庭公诉、死刑临场监督等照片15000多张、录音录像3000多盘约6000多个小时,一个人干了别人10倍的工作量.陈方方:"当我们的金相显微镜鉴定书放在犯罪嫌疑人面前,让犯罪嫌疑人哑口无言的时候;当我们的鉴定书在法庭上宣布、澄清案件事实的时候,当事人流下激动的泪水,那个时候让我感觉到非常大的鼓舞,非常大的感染,也督促着我、也鞭策着我把每项工作做好."

　　和他共事了10多年的淮北市人民检察院反渎职侵权局局长吴成民深有感情地评价自己的战友说:"他具有强烈的工作热情,具有工作激情和对检察事业的痴情,归根到底是体现出来他对于人民群众的真诚的感情,学习他对法律的无比尊敬,对人民群众的无比的感情以及对犯罪分子嫉恶如仇的精神."

　　下篇

　　在长期的文字检验鉴定工作中,陈方方练就了一双犀利睿智的眼睛,特别擅长对检验文书的伪造变造、字迹的模仿、添加、涂改、消退等疑难问题进行鉴定.

　　2005年2月,淮北市检察院接到群众举报,称安徽某上市公司宣传部长杨某从外地购买空白发票,在单位报销侵吞公款.淮北市人民检察院反贪局侦查处处长朱超回忆说:"但是所有的报销都有经手人和董事长张某的签名,财务上所有手续都是齐全的,我们就整理出一部分让书写者张某本人辨认,但他本人都无法辨认,这个案件到这里如果放弃了,这个案件就"流产"了,我们就找到陈方方为我们出谋划策."

　　陈方方沉下心来认真细致地检验,在充分掌握该公司张董事长本人签名习惯特征和签名演变的基础上,抓住杨某经手发票上张董事长签名与其本人真实签名一个极为细小的反转笔特征差异,作出了1267张董事长发票上签字笔迹有986个签字是杨某摹仿伪造的最终鉴定.检察干警乘胜追击,接着从2000年的记账凭证中又检验出81张杨某摹仿董事长笔迹签字报销的发票,两笔相加金额近70万元.当时的办案人员朱超回忆说:"到现在我都没有见到过这么大笔记鉴定的金相显微镜工作量,总共加在一块有上千张吧,方方整整搞了一个多月的时间,天天晚上加班,最后方方给我们提供了一份非常详实、非常扎实的文检鉴定报告,这个案件最后得以定罪,最最重要的一个证据就是方方的出具的文检鉴定报告."

　　这起长期摹仿领导签名,报销发票侵吞公款案件摹仿水平之高、数量之大、时间之长、检验之难在全省文字检验鉴定领域中都极为罕见,成为我省检察机关依靠文字检验鉴定破案的典型范例,陈方方:"有些鉴定书和鉴定结论都是作为案件定案和量刑的标准,有时要做一个鉴定要做上百次甚至上千次去比对、去勘测,我也感到自己的责任重大,每一次做一个鉴定都要精益求精的,慎之又慎的去做."

　　陈方方还结合办案实践,创新了一整套审讯同步录音录像操作程序和方法,为查办案件、提供证据作出了突出贡献.淮北市人民检察院侦查监督处处长况成龙:"03年在审理安徽第一大案,也是淮北市金蟾药业公司总经理尹西才贪污案,涉案15人,在审理案件,陈方方他搞得审讯监控设备就起了作用了,像这样的案件按照常规没有他的监控设备的话,办理时间要长出三到五倍."

　　无论是文字检验鉴定,还是录音录像取证,陈方方在科技强检的道路上走得无怨无悔.陈方方说:"检察机关强调科技强检,向科技、向科学要战斗力,增加案件的科技含量,科技强检是我们检察机关发展壮大的唯一途径."

　　辛勤的汗水浇灌出丰硕的果实,陈方方曾16次被评为全市检察机关先进个人,两次被评为市级"优秀员",2005年和2007年两次荣立个人三等功,并被市政府嘉奖;2007年,他被评为全省第三届"十佳政法干警"、全国检察技术模范先进个人.淮北市人民检察院检察长徐从锋:"他是科技强检的带头人,是我们时代的楷模,是我们检察机关学习的榜样,从他身上也体现了当代人的风格,和我们检察官的风貌."

　　短评:

　　陈方方,这位朴实无华的人民检察官,在与犯罪分子斗智斗勇的搏击中,用无声的语言捍卫法律的公正,用过人的智慧揭穿犯罪分子的伪装,用热情和忠诚维护国家和人民的利益,用火红的青春和辛勤的汗水谱写了一曲科技强检的壮丽篇章.

　　在他身上,生动体现了员的优秀品质和当代检察官的良好精神风貌,深刻诠释了检察机关"立检为公,执法为民"的宗旨.他是我省检察干警的杰出代表,是全省政法干警学习的榜样.

 

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注水猪肉有望不进市场

注水猪肉将有望被提前堵在市场大门外了。昨日，记者从市商委获悉，我市将全面加大对生猪屠宰行业的监管。今后，我市生猪屠宰企业将必须配备金相显微镜、制片染色器具、水分含量检测仪等设备和检验员，不按规定执行将被淘汰。

　　市商委食品处处长胡尚全透露，从今年开始，一级屠宰企业配备的肉品品质检验员不得少于8人，二、三级不得少于5人，人数不足或没有持证上岗的屠宰企业必须立即组织人员接受培训，违者将受到重罚。今后屠宰生猪前，必须进行不少于12小时的停食静养，一旦生猪出现病害死亡情况，将立即予以无害化处理，杜绝病害猪流入市场。

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LED封装工艺流程

　一 导电胶、导电银胶

　　导电胶是IED生产封装中不可或缺的一种胶水,其对导电银浆的要求是导电、导热性能要好,剪切强度要大,并且粘结力要强.

　　UNINWELL国际的导电胶和导电银胶导电性好、剪切力强、流变性也很好、并且吸潮性低.特别适合大功率高高亮度LED的封装.

　　特别是UNINWELL的6886系列导电银胶,其导热系数为:25.8 剪切强度为:14.7,堪称行业之最.

　　二 封装工艺

　　1. LED的封装的任务

　　是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用.关键工序有装架、压焊、封装.

　　2. LED封装形式

　　LED封装形式可以说是五花八门,主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸,散热对策和出光效果.LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等.

　　3. LED封装工艺流程

　　4．封装工艺说明

　　1.芯片检验

　　镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill)

　　芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求

　　电极图案是否完整

　　2.扩片

　　由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作.我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm.也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题.

　　3.点胶

　　在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶.(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶.对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片.)

　　工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求.

　　由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项.

　　4.备胶

　　和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上.备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺.

　　5.手工刺片

　　将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在金相显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上.手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品.

　　6.自动装架

　　自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上.

　　自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整.在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用胶木的.因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层.

　　7.烧结

　　烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良.

　　银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2小时.根据实际情况可以调整到170℃,1小时.

　　绝缘胶一般150℃,1小时.

　　银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,金相显微镜中间不得随意打开.烧结烘箱不得再其他用途,防止污染.

　　8.压焊

　　压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作.

　　LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种.右图是铝丝压焊的过程,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝.金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似.

　　压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力.

　　对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等.(下图是同等条件下,两种不同的劈刀压出的焊点微观照片,两者在微观结构上存在差别,从而影响着产品质量.)我们在这里不再累述.

　　9.点胶封装

　　LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种.基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点.设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架.(一般的LED无法通过气密性试验) 如右图所示的TOP-LED和Side-LED适用点胶封装.手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠.白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题.欢迎访问LED世界网()

　　10.灌胶封装

　　Lamp-LED的封装采用灌封的形式.灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型.

　　11.模压封装

　　将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,金相显微镜将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化.

　　12.固化与后固化

　　固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1小时.模压封装一般在150℃,4分钟.

　　13.后固化

　　后固化是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化.后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要.一般条件为120℃,4小时.

　　14.切筋和划片

　　由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋.SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作.

　　15.测试

　　测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选.

　　16.包装

　　将成品进行计数包装.超高亮LED需要防静电包装.

 

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IBM研发出纳米级MRI设备

 

IBM联合斯坦福大学研发出纳米级的磁共振成像(MRI)设备,该设备的分辨率高于传统用在医学成像MRI设备达1亿倍.这个提高对于分子生物学和纳米技术具有里程碑式的意义,金相显微镜它将可以作为学习复杂的3D纳米级架构的工具.它可以使用在许多方面,从蛋白质到原子结构级的集成电路.

　　该设备使用了一种名为magnetic resonance force microscopy的技术,可以探测极小的磁力.它还可以获得极高的分辨率,可以"看到"内部结构,但是与传统的金相显微镜不同,他对受观察的敏感药品和生物原料没有破坏性.

 

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马云[壮胆]-不再害怕沃尔玛

　狂人马云,其实也是常人,也有害怕的时候、害怕的对象。曾有人问马云,阿里巴巴最大的对手是谁,马云不假思索地表示:"是沃尔玛。"然而,互联网行业是一个风云变幻的江湖,今日的马云已不再是昔日的马云,其电子商务帝国雏形初现。

　　最近,马云放出豪言:"淘宝网交易量要在10年内超过沃尔玛全球。"马云从害怕沃尔玛到剑指沃尔玛、超越沃尔玛,看似"大鸣大放",实则体现了他基于现实境况做大做强电子商务的信心和决心。

　　实力和影响力为马云壮胆

　　2004年年度经济人物颁奖现场,马云说出了那句很经典的话:我就是打着望远镜也找不到对手。然而,人们往往忘了后半句,那就是用显微镜找自己的缺陷,生于忧患,死于安乐, 一个张狂的人还有如此强烈的忧患意识,对他的对手来说简直就是一个噩梦。正是马云的这种忧虑和害怕意识,让马云在发展的道路上越走越好。其掌管的B2B网站阿里巴巴、C2C网站淘宝网及支付宝和雅虎中国,在中国互联网举足轻重。淘宝网2007年的交易额为433亿元人民币,虽不及沃尔玛的零头,但毕竟是中国电子商务的龙头。去年11月,阿里巴巴B2B业务上市,成为中国市值最大的互联网公司。

　　随着马云执掌的公司越做越大,马云的影响力也越来越大。2006年,在美国权威财经杂志《Business2.0》评选的全球50位最具影响力商界人士中,马云是惟一入选的中国内地企业家,排名第15位,比盖茨高出6位。今年初,俞正声、汪洋两位中央政治局委员关注马云,引发的"马云热"至今未减,现在很多地方都在热议当地为何出不了马云。马云事业的成功以及声誉的传播,固然壮了马云的胆,但马云真正不再害怕沃尔玛的原因并不完全在此。

　　B2C+C2C 双剑合璧服务更多消费者

　　马云旗下的淘宝网过去一度被作看作是C2C的代名词,起源是个人二手业务交易的平台提供商,后来发展成主要提供个人交易中介服务的免费交易服务平台提供商:为个人的买家和卖家提供一个交易平台。尽管淘宝网作出了种种探索,但单一的C2C模式并不能满足全部消费者需求。如此一样,相比沃尔玛这样的传统零售商来说,优势并不明显。正是因为如此,马云才害怕沃尔玛。

　　然而,马云正如他喜爱的《笑傲江湖》中的武侠人物风清扬一样,不循常规出剑,招招剑走偏锋,他找到了一条与沃尔玛相抗衡的创新之路。这条路就是B2C:进军B2C、升级B2C,打造B2C电子商务平台。有了这样的B2C+C2C的综合平台,淘宝网的优势就凸显了:众所周知,消费者的成本构成中,不仅包括资金成本,还包括选择的机会成本、时间成本、人情成本等等,淘宝C2C仅仅满足了消费者对资金成本的要求,并不能降低其机会成本、时间成本等。而淘宝B2C的推出,使得消费者在付出相对线下购物更低的资金成本同时,也能够降低机会成本与时间成本,从而满足了更多消费者的需求。

　　B2C为传统零售企业提供绿色通道

　　国美、沃尔玛、家乐福等传统商品零售企业触网,亦即实体经营延伸至网络的电子商务模式存在着一定的缺陷和挑战,比如习惯于真金白银交易的传统企业对虚拟的网络环境了解不深,而且还要专门设置B2C部门,自己做物流、做库存,想要在短期之内客观的改变传统行业管理层对电子商务的理解与认识并不容易。而淘宝的B2C平台模式则是专业人做专业事,网络专家帮助零售专家,不去做库存、做物流,而是将这些交给更擅长的产业链其他环节企业去做,无异于给传统企业插上了网络的翅膀,能让传统企业飞得更高。而且还能够为商家从事B2C提供较低的门槛,直接面对终端消费者,在商品以及资金流通环节上都少一环,从而降低成本;同时也能迅速接受市场的信息反馈,提高经营能力。

　　有了制胜的法宝,马云还有必要害怕沃尔玛吗?有了模式的创新,淘宝网超越沃尔玛也是指日可待的事情了!

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飞秒激光深孔加工技术研究

本文采用聚焦物镜与接收材料同步运动的方法，以二维平面图形式研究焦点前后脉冲的空间形态。通过改变小孔直径和小孔前后单脉冲能量，可以观察光束空间形态的变化。结果显示：脉冲能量大小只影响刻痕线宽大小；缩小掩模小孔直径时，焦点前后光束空间直径变化趋缓，甚至束腰位置也随之偏移。

    飞秒激光开始应用到微纳加工领域始于20世纪90年代初。正是由于飞秒激光具有持续时间短及高脉冲功率密度的特性，使得其与物质相互作用时具有许多独特的优点：确定的烧蚀阈值，规则的金相显微镜加工边缘，层层微加工以及可加工任何材料等。最近研究结果表明：飞秒激光微细加工在微光学、微电子、微机械、微生物、微医学等多个领域具有潜在的应用价值。不同学科、不同实验具有不同的具体要求，这就需要采取相应的加工手段来实现特定加工目的，囚此飞秒激光深孔加工技术等加工工艺开始引起越来越多研究者的重视。

    激光整形技术是指在激光腔内或腔外采用光学元件改变光束形态实现光束整形。飞秒激光脉冲整形有别于传统整形概念，主要是在保留原有高峰值功率特性基础上，在光路中引人扩束器、滤波器以及衍射模板等光学器件，达到缩小聚焦尺寸、去除高斯光束周围荧光成分、减少脉冲形变及多种形状加工等目的。常用的是空间滤波和掩模控制技术。空间滤波是实现对光束边缘荧光的屏蔽效用，实现聚集点光学质量的改善，掩模控制是通过掩模形状来实现对脉冲的调制，以达到确定的加工目的。

    本文采用聚焦物镜与接收材料同步运动的方法，可以很容易地将焦点前后脉冲的空间形态在材料表面以二维平面图形式表示出来。在聚焦物镜前加小孔掩模板，通过小孔直径及小孔前后脉冲能量的变化，可直观观察到光束空间形态的改变。最后，实验选取合适参数，成功刻划出边缘光滑的透射型金属光栅。

1 实验装置及方法

    实验设备采用的是Clark公司飞秒激光加工工作台(UMW-2110i，Clark-MXR Inc.)。激光具体参数为：中心波长775nm，脉宽148 Fs，重复频率1kHz，最大单脉冲能量1mJ，在光路上加衰减片可以调整脉冲能量，聚焦前光斑直径5mm；掩模小孔直径可调范围为0.5～10mm；接收材料为喷溅法镀在溶石英基片上的金膜(厚度约为300nm)。飞秒激光经掩模小孔后由5×显微物镜(有效焦距为40 mm)聚焦金膜表面。采用物镜与接收平台同步运动的方法，将焦点前后脉冲的空间形态以二维平面图形式在金膜表面显示出来；加工结果采用透射式光学显微镜和SEM进行分析测试。实验装置如图1所示。

图1 实验装置示意图

    物镜由平台承载做轴向(Z轴)移动，材料由X-Y轴承载，同步运行Z轴和X轴就能够将焦点附近轴向范围内达到材料阈值的长度在金膜上记录下来，焦点位置是从材料表面之上移到材料内部，与此相对应，图像中是由右到左。结果可以和瑞利长度相比较进行分析。

2 实验结果分析

    通常的，如果知道激光中心波长，透镜的焦距f和入射光在透镜前表面处的束腰半径ω，就可以得到瑞利长度Z_R，瑞利长度的表达式为：

式中：ω₀=λ₀f/πω，为焦点处束腰半径。由于实验采用的是金相显微镜物镜，从有效工作距离较难推出真正的束腰半径，实验中ω₀采用刀口法测量了焦点处束腰半径值为11.5μm，所以5×显微物镜瑞利长度约为0.54mm。

    而焦点附近轴向范围内光束半径ω（z）的变化是与瑞利长度和焦点处束腰半径有关的函数，如图2所示，其表达式为：

图2 光束束腰半径(ω(z))在焦点附近随传输方向变化示意图

    实验通过改变图1中针孔直径大小，观察焦点附近光轴方向所能实现烧蚀区域的变化情况，分别采用保持针孔前和针孔后脉冲能量不变的两种情形，在金膜表面记录下焦点附近光束传输形态。图3为上述两种情形下显微图像。其中，Z轴和X轴运行速度均为0.3mm/s，单脉冲能量在小孔前后分别为91.7μJ，Z轴和X轴行程均为600μm，图中由上至下针孔直径依次为∞、4mm、3mm、2 mm。

    从图3(a)可以看出，不加针孔(开孔)时，烧蚀区域在焦点附近基本为对称分布，且偏离焦点位置时，烧蚀线宽迅速增加，成纺锥型分布。随着小孔加入，通光尺寸变小，烧蚀区域线性尺度逐渐降低，聚焦点位置与两翼烧蚀线宽差异明显减少，甚至有远离透镜迹象(见针孔直径为2mm的情况)。改变脉冲能量而保证小孔后的能量一致，烧蚀现象没有明硅差异(见图3(b))，显微镜只是烧蚀线宽有所加大。上述现象通过式(1)和(2)可以很好的解释：加入小孔后，由于孔径的限制，使得照射到透镜表面束腰半径ω减小，造成焦点处的束腰半径ω₀有所增加，瑞利长度Z_R变大，因而在式(2)中，焦点附近束腰半径ω(z)随z的变化比不加小孔时减弱，宏观上就得到了图3中比较平缓的加工结果。

图3 光束刻痕与针孔直径变化关系图

    图4和图5分别给出了开孔以及小孔直径分别为4mm、3mm、2mm时不同脉冲能量下(小孔前测得)焦点附近烧蚀形态的变化，Z、X轴行程仍为600μm。随着小孔直径的减小，透过小孔后的脉冲能量将会低于材料烧蚀阈值。因此，在图5(a)和图5(b)中只有4条烧蚀痕迹，甚至图5(c)中只存在3条烧蚀线。

    从图4和图5中可以看出，单脉冲能鼍较低时，不管是开孔还是一定针孔作用下焦点附近脉冲形状不存在明显纺锥型分布，但加针孔后焦点附近光束半径变化还是舒缓了很多，较利于进一步做深加工与切割方面的研究；随着针孔直径的降低，能够实现烧蚀的区域在明显减小(小于瑞利长度)，这主要是针孔限制了大部分能量到达材料表面；小孔直径为4mm时，脉冲传输形状受激光能量的影响相对较小；与图3类似，实验另一个现象就是随着针孔孔径的减小，聚焦区域的最小束腰半径处向靠近透镜方向移动，这一点可以用聚焦束腰半径与聚焦前束腰与透镜前表面距离的变化关系来很好解释。

图4 开孔时光束刻痕随脉冲能量变化关系图

图5 光束刻痕随脉冲能量变化关系图

    利用上述实验结果，实验显微镜采用开孔与针孔直径为4mm(单脉冲能量为90μJ)两种情况分别对金膜和不锈钢板进行打孔加工，得到的图像如图6～10所示。

图6 金膜表面加针孔（D=4mm）时在表面刻划的环形图案

图7 金膜表面开孔时在表面刻划的环形图案

图8 不锈钢表面加针孔时深孔刻划

图9 不锈钢表面开孔时深孔刻划

图10 飞秒激光在铜箔表面的投射条纹刻划

    图6、8与图7、9比较可知：采用加小孔后使得焦点附近激光束腰半径或激光痕迹变化舒缓特性加工出的结果烧蚀边界更加清晰、无裂痕。图10给出的是在铜箔表面刻划的边缘相对光滑两条光栅条纹。这一技术利于飞秒激光进行高纵深比深孔微器件加工应用，实验的进一步应用研究工作正在进行中。

3 结束语

    本文从飞秒激光加工工艺研究出发，分析了金相显微镜针孔掩模加工技术对聚焦点处飞秒激光空间传输特性的影响。发现聚焦物镜前加小孔时，激光刻痕或焦点附近束腰变化趋缓；脉冲能量大小只影响刻痕线宽大小。本研究得到了飞秒激光深孔加工的优化参数，利用该方法可实现在铜箔表面进行透射型金属光栅器件的刻划。

 

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对外科技合作-取长补短

深刻的一条线:官民并举 取长补短

　　中日联合实验室仅仅是中日科技合作的一个新亮点.

　　据中科院国际合作局日本事务负责人介绍,1978年中日邦交实现正常化,两国政府在签订《中日和平友好条约》基础上,相继签订了《中日文化合作协定》和《中日科技合作协定》.中日两国的科技交流与合作发展迅速,规模不断扩大,目前已形成了多形式、多渠道、官民并举的局面.就中科院而言,1978年之前,中科院与日本的科技交流,考察性项目居多,合作研究仅有1项.

　　1978年和1981年,时任中科院副院长的周培源和院长卢嘉锡先后率领代表团访问日本,同时邀请日本文部省、科学技术厅、日本学士院、日本学术会议、日本学术振兴会等政府和学术团体的负责人访华.随着改革开放的深入,中科院遵循"官民并举"的方针,合作进入空前活跃期,双方取长补短,相继开展了大规模合作研究,许多领域的实质性合作不断增多.

　　如1980年,中科院高能物理所与东京大学宇宙线研究所等开展了宇宙线联合观测,双方在我国西藏甘巴拉山上海拔5500米处建立了世界上最高的高山乳胶室,开展了超高能物理实验,探讨了基本粒子的结构和高能粒子相互作用的规律.双方学者向各界宇宙线国际会议提交了两国较高水平的论文,受到国际同行的普遍重视.在此基础上,双方又于1989年在西藏羊八井海拔4300米高处建设了宇宙线地面观测站,研究在天体环境中发生的超高能物理过程,在1994年观测站获得了15亿个宇宙线事例,取得了国际瞩目的物理结果.1996年,观测站又成功观测到KR501的10TeV信号发射,在国际上首次利用空气簇射阵列手段金相显微镜观测到伽马射线源.2006年中日科学家发现,作为整体,在太阳系附近的宇宙射线等离子体和太阳系一样围绕银河系中心旋转,"就像大气层会随着地球旋转一样".这是"第一次有实验证据直接证明"宇宙射线等离子体和恒星、气体物质一样环绕银河系中心旋转的推测.

　　到上世纪80年代末,中科院兰州近代物理所和日本理化学所签订了合作研究协议,双方互派科技人员访问,切磋技艺、取长补短,推动各自加速器发展,以进入国际先进行列.

　　进入新世纪,气候和环境变化成为国际科技界关心的重大问题之一.中国科学院和日本的合作进入新的阶段,两国的合作重点转向国际和区域性共同关注的领域,如能源、环保、新型传染病等领域.

　　在此基础上,中日双方在战略层面推动交流与合作,由全国人大常委会副委员长、中科院院长路甬祥与日方高层共同发起举行了中日科技战略与政策研讨会、中日科技高层人士圆桌会议等,共同探讨科技体制改革等问题.

　　中科院国际合作局负责中日合作项目的工作人员,给《科学时报》记者提供了30年来中日科技合作的诸多线索.其中,中国科技大学与东京大学10年的合作成效十分突出.

　　1978年,中国进入了改革开放的新时代,此时中科大和东京大学就建立了合作关系.从1982年开始,东京大学的教授专家们频繁地到中科大访问、讲学,给中科大带来了新时代的信息.中科大相当一批教师借助合作项目到东大访问、学习,大大地开阔了眼界.东京大学植村恒义帮助建设了金相显微镜高速图像检测研究室,佐田登志夫帮助建设了故障诊断与振动实验室,柳田博明帮助建设了陶瓷材料学科,营野卓雄帮助半导体中心建设……其中,火灾实验室迅速发展壮大,成为国际上有名的实验室.有关档案显示,东京大学与中科大开展合作的科学家中,有3位日本科学家先后获得过中国政府颁发的友谊合作奖.

　　1992年,中日将这一合作扩展到国家范畴.1993年,中科院与日本学术振兴会签署据点式大学群交流项目.在中科大之外,中方有清华大学、上海交大、浙江大学参加合作;在东京大学之外,日方有大阪大学、九州大学、东京工大、东北大学参与双方合作计划.双方科学家每年在国际学术刊物发表论文近百篇,联名发表在国际学术会议的论文有60~70篇之多,培养出大批年轻中国科学家.2000年之后,双方合作站在更高起点上,科学家共同选题,制定了符合双方利益的、具有世界水平的合作计划.

　　目前,日本与中国的合作领域主要在环境保护与能源材料技术,由中国科技部与其共同资助了6个联合研究项目,上述中科院两个联合实验室则为其中之一;由中国国家自然科学基金委与其共资助了23个联合研究项目,包含中科院的8个项目.

　　继续拓展一大片:日本企业在华设立大批研发机构

　中日双方签订了《中日关于在科学与产业技术领域开展交流与合作的协定》、《中日面向二十一世纪的环境合作的联合公报》,确定了包括科技项目在内的33个具体合作项目.2000年10月,国务院前总理朱镕基访日期间,又签订了《中日风送沙尘的形成、输送机制及其对气候和环境影响的研究》协议.2003年10月,温家宝总理出席了中日韩领导人第五次会晤,与日本首相小泉纯一郎、韩国总统卢武铉共同发表了《中日韩推进三方合作联合宣言》.其中,涉及到知识产权保护、信息通信产业合作、环境保护合作、防灾治灾合作、能源合作、科技合作、渔业资源保护等多项与科技有关的合作领域.目前,上述合作协定、协议正在顺利实施.

　　2003年2月,中日科技合作联合委员会第10次会议在日本东京召开.双方认为,中日科技合作,不仅对两国、对东亚地区以及整个世界的发展具有重要意义.今后,双方应在互信的基础上,本着平等、互利的原则,着重开展高水平的合作和高层次的交流,鼓励双方的大学、研究机构和产业界积极参加合作.双方约定,今后日本民间机构和企业将作为"合作机构"参与政府间的项目合作,享受公立机构的有关待遇.双方确定将生物技术和生命科学(含农业和食品技术)、金相显微镜、信息技术(IT)、材料(纳米)、环境和能源、社会基础技术等5个领域作为今后一段时期的重点合作领域.

　　近年来,日本大企业纷纷进入中国市场.

　　日本住友商事与上海交大签署了产学联合的技术开发、经济合作及人才培养等全方位产学合作协议.这是继日本三井物产后的第二家大商社与中国大学的全方位合作,其目的是利用上海交大所拥有的生物技术、纳米新材料技术的多项成果及知名度进一步拓宽其商业渠道.双方将通过共同开发及委托研究、人才交流等形式加强合作,对有希望的技术开发项目,双方共同出资,在中国建立合作公司等.

　　又如,日本大金公司在空调技术开发领域与清华大学合作,设立了清华—大金研究开发中心,这是日本空调企业首次在海外设立研发中心.双方各派10名研究人员,重点是从事节能、环保等关键技术的研发.

　　继东芝、理光、富士通等大企业在中国设立研发中心之后,NTT DOCOMO公司为了加强中日民间在信息通信技术领域的合作,推进第四代移动通信(4G)及相关移动通信技术的研发,在北京设立都科摩(DOCOMO)通信技术研究中心有限公司.

　　日本NEC也于2003年9月在北京中关村又新设了NEC中国研究院,其研发重点是面向下一代互联网的移动通信系统技术.

　　据日本方面统计,目前,日本在华投资超过100万美元的高技术企业已超过1000家.另外,中国通过各种渠道开展的智力引进和技术培训稳步发展,通过日本花甲协会、日本海外开发会(JODC)、日本海外技术者研修协会(AOTS)、日本技术协会等组织每年引进500多名"花甲专家",到我工农业生产和科研第一线帮助开展技术革新,并传授技术和经营管理经验,发挥了较大作用,其中部分专家获得国家"友谊奖"和有关部门颁发的"国际合作奖".

　　同时,中国通过各种渠道向日本派遣了大批研修生.据财团法人国际研修协力机构统计,自1992年到1998年,中国累计向日本派出各种类型的技能研修生达12.3万多人.

　　中日关系问题研究专家指出,中日"和则两利,斗则俱伤",回顾30年中日两国科技合作,不难看出,科学不仅是人类社会进步的推进器,也可成为世界和平的使者.

 

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对外科技合作系列之五-中日为科技进步携手前行

日本厚生劳动省艾滋病动向委员会委员长、东京大学医学研究所教授岩本爱吉,利用短暂的周末间歇再一次飞到了北京.以这样的方式每月至少一次往来于东京和北京,已是他工作的重要组成部分.

　　作为中日传染病合作研究项目的日方总负责人,这位既从事临床医学研究又开展基础研究的传染病专家,自2006年5月东京大学与中国科学院成立两个联合实验室——分子免疫与分子微生物学联合实验室、金相显微镜结构病毒学与免疫学联合实验室以来,他的公休日无形中就被取消了.在日本,他作为医生为患者进行治疗,同时,为了解决从中发现的临床或科学研究上的问题,他与年轻研究员一起开展研究工作.在中国,他已选派了5名日本研究人员长期驻守北京,分别与中国科学院微生物所和生物物理所的科学家一起开展传染病研究,而定期考察研究进展是他必须履行的职责.

　　为了协调中日双方合作中的日常事务,东京大学在北京为中日联合实验室设立了专门办事机构——北京事务所.林光江教授是负责人之一.她告诉《科学时报》记者,岩本爱吉通过治疗艾滋病患者,分析其易发并发症,证明了艾滋病传染途径的重要性,证明了日本流行的艾滋病具有特异变异性等成果;同时,在曾被称为日本"国民症"的乙肝研究方面,他证实了日本成年人的乙肝并非日本固有的病毒,而是具有欧美基因的病毒.

　　2008年11月16日,在岩本爱吉登上返回东京的飞机前,接受了《科学时报》记者的采访.

　　岩本爱吉介绍,从2005年开始,日本文部科学省实施"新发、再发传染性疾病研究基地建设项目",在东亚国家建立了研究基地.其中,在越南河内、泰国曼谷建立的合作研究基地属于"垂直式"援助性项目.而中日联合实验室与此不同,它是从"零"计划,基本按照岩本的想法——在亚洲进行传染病研究不能没有中国的参与——所建设的,属于"水平式"合作研究.岩本认为, SARS、禽流感、艾滋病等病毒是全人类需要解决的重大课题,科学家只有携手合作,才有可能在与病毒的较量中取胜.

　　"为何选择中科院两家研究机构合作?"记者问.

　　"日本与中国的合作需要选择具有同等科研能力的研究机构才能取得良好效果,而中国科学院有特别优秀的科研团队.其中,微生物所有细胞培养室等设备,研究人员有国际科研机构工作经历;通过微生物所,东京大学还能与北京的3家医院进行合作;生物物理所有金相显微镜、共聚焦显微镜、活细胞荧光显微图像系统、细胞培养室等科研设备,在结构生物学方面特色明显.所以,我们派了研究人员和中方科学家一起开展艾滋病和乙肝病毒的研究."

　　中科院微生物所该项目负责人高福告诉记者,他们作基础研究需要的病例数据可以从合作的东京大学临床医院获取.同时,东京大学也可以更多地使研究区域化,而非限于本土.

　　已有20年科研工作经历、目前在生物物理所工作的东京大学教员松田善卫说:"我们研究的金相显微镜范围仅限于艾滋病,而且目前专门作结构和功能方面的研究.艾滋病特别复杂,至今HIV-1的感染者大多数在非洲,但中国感染者也不少,在人口高密度国家作病毒感染研究主要应考虑潜在威胁.从这个角度看,印度和中国危险性较强,研究工作开展越早越好,利于防控."

　　他还告诉记者,在来到中国之前,他还不知道中国的HIV研究水平已与美国和日本差不多.在所有会议上,中国科学家与美国科学家相比毫不逊色.令人吃惊的是,在他研究的领域中,中国还有从纳米角度开展研究的科学家.

　　高福告诉记者,目前中日联合实验室发现:日本东京地区和中国河南地区感染艾滋病的人群易感性与欧洲人有所不同,但这个新特征有待进一步研究证实.每个参与合作的研究人员各有自己的课题.

　　在禽流感研究方面,中日双方举办的双边禽流感会议在网上公布之后,第二届会议就引来了美国人,第三届会议来了更多的东南亚国家科学家.这一合作举办的会议正逐渐成为一个具有品牌效应的国际会议.为此,高福感到很欣慰.

 

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[煤液化及煤化工国家重点实验室]在沪挂牌

 　　煤液化及煤化工国家重点实验室围绕我国煤液化及煤化工技术发展的重大需求,以煤液化及煤化工的共性和关键技术为主要研究对象,以建设煤液化及煤化工技术和工业实验两个创新平台为中心,在煤间接液化、油电化联产、MTO/MTP及GTL等六个研究方向进行前瞻性的研究工作,旨在建设一流的煤液化及煤化工技术的研究基地、高级人才培养基地、学术交流及产学研合作基地,大力开发具有自主知识产权的煤液化及煤化工关键技术,推进我国煤液化技术的产业化进程――

被誉为科研"金字招牌"的国家重点实验室向企业敞开大门,并把目光聚焦在行业共性和关键技术上,期望以此引导、带动一批企业长期投身科技创新,在兼顾企业自身发展需要的同时,发挥全行业的辐射和带动作用.入选的企业都经过了严格的筛选和专家评审.科技部还明确规定,企业应从事应用基础、关键技术和共性技术研究5年以上;掌握产业核心技术并具有自主知识产权;近3年研发投入占年销售收入比例一般不低于5%;具备先进的科研条件和设施等.

我国是资源贫乏的大国,贫油、少气和相对富煤的能源结构,以煤炭液化生产的液体燃料替代石油供应将是必然的趋势.上海兖矿能源科技研发有限公司是兖矿集团控股具有独立法人地位的研发公司,主要从事煤化工尤其是煤液化技术的研发,重点包括高效催化剂的研制与应用、化学反应器与化工工艺流程的设计与优化,以及分离技术的研究与开发.自主开展煤制油技术研究多年,并成功地进行了中试,自主创新的煤液化及煤化工技术处于国内领先地位.2003年底,年产万吨煤制油工业试验装置建成,一次开车成功并连续运行近8个月,总体水平达到国际一流、国内第一,以此技术为基础的百万吨级煤间接金相显微镜液化制油工业示范装置正在积极的推进之中.上海兖矿能源科技研发有限公司入选首批企业国家重点实验室,将进一步促进以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系建设,开发具有自主知识产权的关键技术,形成自己的核心技术和专有技术,增强企业的核心竞争力.

一、煤液化及煤化工国家重点实验室成立背景

《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》对能源工业发展明确提出,坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展,优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系.

目前,我国已成为全球第二大石油消费国和进口国.2004年原油净进口量为1.214亿吨,2005年原油和成品油净进口量为1.3617亿吨,2006年原油和成品油净进口量达到1.6287亿吨,2007年我国石油进口1.63175亿吨,我国对石油的依存度从2005年的42.9%飙升至2007年的47.3%.商务部预计,到2020年我国石油消费量为4.5―6.1亿吨,届时国内石油产量为1.8亿吨,对外依赖度将达60%.

随着国民经济的进一步发展,我国石油的供需矛盾将更加突出,石油进口量的剧增必将对国家的能源安全带来不利影响.煤炭液化合成油品,是解决液体燃料短缺和实现能源多样化最有效可行的途径,煤制油已经成为保障能源安全的重要战略选择.

在此背景下,国家科技部批准以上海兖矿能源科技研发有限公司为依托单位,建设"煤液化及煤化工国家重点实验室",开展煤液化及煤化工共性和关键技术研发,重点是费托合成技术的自主研发工作,为我国煤液化技术的产业化发展提供技术支持.

二、煤液化及煤化工国家重点实验室建设过程

2007年10月30日,煤液化及煤化工国家重点实验室建设计划通过由科技部高新技术发展及产业化司组织的专家论证.

2008年11月9日,"煤液化及煤化工国家重点实验室"揭牌仪式暨学术报告会在上海市浦东新区张江高科技园区举行.科技部基础司、山东省科技厅、上海市发展研究中心、厦门大学、华东理工大学、中国矿业大学、青岛科技大学、山东科技大学、山东省化工研究院、华陆工程科技有限责任公司及中石化石油科学研究院等单位的领导、专家出席了揭牌仪式.会上聘任孙启文研究员为煤液化及煤化工国家重点实验室主任并颁发聘任证书,孙启文研究员是"十一五"国家863计划重大项目"以煤气化为基础的多联产示范工程"总体专家组成员,主要从事煤炭液化及煤化工技术的研发工作,主持研发成功了具有我国自主知识产权的煤间接液化技术;会上还聘任谢克昌院士为学术委员会主任,倪维斗院士、金涌院士、谢和平院士等12名煤液化及煤化工领域的知名专家为学术委员会委员并颁发聘书.

三、煤液化及煤化工国家重点实验室已有成果

煤液化及煤化工国家重点实验室是国家科技部批准的首批36家企业国家重点实验室之一,实验室座落在上海市浦东新区张江高科技园区,总面积为5000平方米左右,由上海兖矿能源科技研发有限公司总经理孙启文博士担任实验室主任,实验室学术委员会由谢克昌院士、倪维斗院士、金涌院士、谢和平院士等国内知名的12位煤液化及煤化工专家组成,学术委员会主任由谢克昌院士担任.

煤液化及煤化工国家重点实验室由煤液化催化剂研发、煤液化过程开发、煤化工催化剂与过程开发、基础理论研究、仪器与化学分析5个专科实验室和煤液化及煤化工中试研究基地构成,实验室拥有ICP等离子光谱仪、X射线衍射仪、电子扫描显微镜、金相显微镜等50余台先进的实验仪器设备及5000吨/年高温费托合成煤间接液化中试装置和5000吨/年低温费托合成煤间接液化中试装置各一套.

煤液化及煤化工国家重点实验室主要研究方向为:1.煤间接液化技术的研发;2.以煤基甲醇为原料生产下游化工产品技术的研发;3.以煤为原料油、电、化联产技术的研发与集成.

实验室在煤液化及煤化工的技术研发上已开展了大量卓有成效的工作,并取得了一系列成果.1.完成低温费托合成煤间接液化技术的自主研发工作,建设了5000吨/年费托合成中试装置及与之配套的100吨/年催化剂装置,该中试装置实现了4706小时长周期连续稳定满负荷运行,各项技术指标达到国内领先,国际先进水平,所产柴油十六烷值达75以上,无硫、无氮且芳烃含量低,是优质环保油品;所产石脑油蒸汽裂解三烯总收率&gt;60%,是优质的乙烯裂解原料.以此技术为基础的百万吨级工业示范装置正在积极的实施之中,计划于2010年投料试车并示范运行;2.完成5000吨/年固定流化床高温费托合成中试装置的建设,实现1883小时连续稳定满负荷工业运行试验,圆满取得大型工业化装置设计所需的基础数据.

实验室目前共承担国家863计划课题5项,获得科技成果3项,申请专利30余项,获得有关煤液化技术的授权专利17项,其中发明专利14项,涵盖费托合成催化剂、费托合成反应器及内件、费托合成及费托合成催化剂还原工艺、费托合成金相显微镜产品加工工艺等煤间接液化的各项关键技术.

实验室目前已与清华大学、厦门大学、天津大学、华东理工大学、青岛科技大学、中石化石油科学研究院、华陆工程科技有限责任公司、山东省化工研究院等大专院校、科研院所建立了良好的产学研合作关系.

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金相显微镜-熔炼宇宙五彩 铸造世界万物

 

东风汽车有限公司商用车铸造二厂,坐落在中国湖北省境内著名的旅游胜地武当山北麓和长江最大支流汉水之滨的汽车城——十堰市.

　　工厂始建于1969年,占地面积29．7万平方米,其中工业建筑面积9．52万平方米.

企业总资产6．48亿元,年产铸件10万余吨,是中国最大的现代化球墨铸铁生产厂之一,可向国内外客户提供从毛坯铸件、加工成品铸件到零部件总成等全系列产品服务.

　　经过近四十年的建设,铸造二厂已发展成为以生产各类轻、中、重型商用车底盘铸件、轿车底盘和悬挂铸件、轿车安全铸件为主的铸造产品生产基地.工厂采用金相显微镜铸态球墨铸铁、奥贝球墨铸铁、蠕墨铸铁等多种材质,生产各类后桥壳、减速器壳、转向机壳、前后轮毂、差速器壳、转向节、后臂、拨叉、排气管等铸件,被广泛运用于东风商用车、标致雪铁龙轿车、本田轿车、中华轿车等200多种车型.产品远销美国、英国、伊朗、日本等国家,受到海内外市场的青睐,与国内外众多知名企业建立了良好的合作关系.

　　铸造二厂拥有8条造型自动线和1200余台精良的辅助设备.其中从德国引进的"BMD高压自动造型线",被广泛应用于生产各类技术含量高、质量要求严、形状复杂的轿车转向节、后臂等安全件和外贸出口铸件等.从瑞士引进的"GF气冲自动造型线",可满足各类桥壳、差速器壳、减速器壳等大型铸件产品生产.从丹麦引进的"DISA自动造型线",主要生产表面粗糙度要求高,批量大的中小产品,能充分满足出口铸件和轿车铸件的质量要求.

　　近年来,铸造二厂紧盯技术前沿,从模具制造、制芯、配砂、熔炼、清理、检测等方面不断引进新设备和新技术,从根本上保证铸件质量的稳定和可靠性.

　　为提高模具质量和加工能力,铸造二厂建立模具加工编程站,引进高精度"数控加工中心"、"扫描仿形数字化功能的数控铣床"和"三坐标测量仪",模具设计与制造实现了CAD／CAE／CAM集成.并建有模具保养中心,为实施装备保全活动提供条件和保证.

　　工厂长年致力于制芯技术开发和研究,拥有热芯法、壳芯法、冷芯法等多种工艺和设备,能满足不同铸件砂芯制作的要求.2000年以来,工厂对砂处理设备进行了升级,先后引进了德国EIRICH强力混砂机、美国SIMPSON双盘冷却器、丹麦DISA公司SAMl6-180S混砂机、德国KUTTUER沸腾冷却床等先进的砂处理设备,型砂的配料、混制、传送等工序均实现了电脑自动检测和控制.

　　为达到高效、节能、环保的熔炼技术要求,确保铸件材质满足客户需要,工厂共装备"工频感应电炉"、"中频感应电炉"18台.并先后引进了德国"直读光谱分析仪"、美国"等离子体发射光谱仪"、德国"N32金相显微镜"、全自动万能材料实验机等没备,建成了具有国内先进水平的理化实验室和金相实验室.

　　工厂还装备有美国"PANGBORN'摇摆式抛丸机",DIDION公司"双层落砂滚筒","履带式抛丸机"等一大批世界先进水平的铸件清理设备,为生产具有良好外观质量的铸件提供了有力保证.

　　为确保将高质量铸件交付到客户手中,铸造二厂从荷兰引进了 "菲利浦X光探伤机",并拥有三条装备"涡流分选机"、"超声波检测机"、"磁粉探伤机"的三项检测自动线和"X光探伤自动线"等,能实现铸件硬度、表面裂纹、球化率和内部缩松缩孔的在线检测.

　　为满足客户多元化产品需求,为客户提供产品增值服务,工厂新建的铸件加工车间、可为客户提供毛坯粗加工、精加工以及部分总成产品等高附加值产品服务,进一步延伸客户价值需求.

　　本着以市场和客户为中心的经营宗旨,铸造二厂坚持"铸造精品、服务竭诚"的质量方针,始终将QCDS作为自身目标,持续从质量、成本、交货期、服务四个方面满足客户的要求.为满足法国系列轿车底盘保安铸件供货要求,工厂通过了法国UTAC安全件审核认证;为适应国际供货的发展需求,2005年,工厂又通过了ISO／TSl6949质量管理体系认证.近年来,工厂不断引进新管理、新方法,力求从原材料进货检验、铁水熔炼检测、铸件毛坯出厂检验等生产全过程对铸件质量进行监控,建有严格健全的铸件批次管理制度,确保了质量信息可预测、可监控、可追溯.

　　为实现全面协调可持续发展战略,铸造二厂积极推进绿色和谐工厂建设,全方位施行环境治理与保护,建立了一批重要的环保设施,收到了良好的环境效益和社会效益,并于2005年通过了职业健康安全管理体系(OHSAS)认证.

　　铸造二厂始终把保持科技优势和聚合人才优势,作为提升企业核心竞争力的重要手段.工厂现有从事铸造工艺、生产管理、设备维修等方面的高级工程师28名、工程师63名,培养了大批能自主开发各类技术含量高、工艺要求严、形状复杂铸件的专业技术人才和服务竭诚的营销队伍.铸造二厂从2003年导入日产生产方式(NPW)开始,为了始终保持领先的QCD竞争力,追求无止境的持续改善和变革,2006年,开始全面推行东风商用车生产方式(DCPW),通过积极开展CFT、TPM、QRQC活动,推行V-FAST方法等国际先进生产经营理念,进一步提升了质量管理水平、市场赢利水平,使"东风铸二"品牌继续保持成本优势和质量优势.在第六届国际铸造、锻压及工业展览会上,工厂参展铸件荣获"铸件产品金奖",工厂还被评为神龙汽车公司、东风车桥有限公司、东风柳州汽车有限公司、广州本田汽车公司、丹东曙光汽车集团公司等知名企业的"优秀供应商".

　　面对激烈的市场竞争,铸造二厂内强素质,外塑形象,用"文化力"提升工厂核心竞争力,不断强化"东风铸二"品牌的美誉度.以建立永续发展的百年事业,面向全国,融入世界铸造业的金相显微镜国际化工厂,为客户、员工、社会长期创造价值为工厂发展愿景.

　　把工厂打造成"国内最强、具有国际竞争力"的铸造产品供应商,为国内外客户提供质量最过硬、价格最优惠、服务最贴心的产品是铸造二厂孜孜不倦的追求和梦想.

　　铸造二厂热忱希望与海内外客户进一步加强合作,嫁接优势,实现双赢,力争使工厂的精品铸件,成为世界名车的骨骼和脊梁.[上海光学仪器厂]

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国外机械行业的轴承热处理方法(二)

 

 3 贝氏体等温淬火

    3.1 贝氏体淬火的组织与力学性能

    高碳铬轴承钢经下贝氏体淬火后,其组织由下贝氏体、马氏体和残余碳化物组成.其中贝氏体为不规则相交的条片,条片为碳过饱和的α结构,其上分布着与片的长轴成55～60°的粒状或短杆状的碳化物,空间形态为凸透镜状,亚结构为位错缠结,未发现有孪晶亚结构.贝氏体的数量及形态因工艺条件不同而各异.随淬火温度的升高,贝氏体条变长;等温温度升高,贝氏体条变宽,碳化物颗粒变大,且贝氏体条之间的相交的角度变小,逐趋向于平行排列,形成类似与上贝氏体的结构;贝氏体转变是一个与等温转变时间有关的过程,等温淬火后的贝氏体量随等温时间的延长而增加[5,19].

    高碳铬轴承钢下贝氏体组织能提高钢的金相显微镜比例极限、屈服强度、抗弯强度和断面收缩率,与淬回火马氏体组织相比,具有更高的冲击韧性、断裂韧性及尺寸稳定性,表面应力状态为压应力.

    高的门坎值ΔKth和低的裂纹扩展速度da/dN则代表贝氏体组织不易萌生裂纹,已有的裂纹或新萌生的裂纹也不易扩展[2,19,20].

    一般认为,全贝氏体或马/贝复合组织的耐磨性和接触疲劳性能低于淬火低温回火马氏体,与相近温度回火的马氏体组织的耐磨性和接触疲劳性能相近或略高.但润滑不良条件下(如煤浆或水这类介质),全BL组织呈现出明显的优越性,具有比低温回火的M组织还要高的接触疲劳寿命,如水润滑时全BL组织的L10=168h,回火M组织的L10=52h[21].

    3.2 生产应用

    3.2.5应用效果

    BL组织的突出特点是冲击韧性、断裂韧性、耐磨性、尺寸稳定性好,表面残余应力为压应力.因此适用于装配过盈量大、服役条件差的轴承,如承受大冲击负荷的铁路、轧机、起重机等轴承,润滑条件不良的矿山运输机械或矿山装卸系统、煤矿用轴承等.高碳铬轴承钢BL等温淬火工艺已在铁路、轧机轴承上得到成功应用,取得了较好效果.

    (1)扩大了GCr15钢应用范围,一般地GCr15钢M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下,但BL淬火时由于硝盐冷却能力强,若采用搅拌、串动、加水等措施,套圈有效壁厚可扩大至28mm左右.

    (2)硬度稳定、均匀性好:由于BL转变是一个缓慢过程,一般GCr15钢需4h,GCr18Mo钢需5h,套圈在硝盐中长时间等温,表面心部组织转变几乎同时进行,因此硬度稳定、均匀性好,一般GCr15钢BL淬火后硬度在59～61HRC,均匀性≤1HRC,不象M 淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题.

    (3)减少淬火、磨削裂纹:在铁路、轧机轴承生产中,由于套圈尺寸大、重量重,油淬火时M组织脆性大,为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施,结果导致淬火微裂纹;由于M淬火后表面为拉应力,在金相显微镜磨加工时磨削应力的叠加使整体应力水平提高,易形成磨削裂纹,造成批量废品.而BL淬火时,由于BL组织比M组织韧性好得多,同时表面形成高达-400～-500MPa的压应力,极大地减小了淬火裂纹倾向[19];在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力,使整体应力水平下降,大大减少了磨削裂纹.

    (4)轴承使用寿命提高:对于承受大冲击载荷的铁路、轧机轴承等,经M淬火后使用时主要失效形式为:装配时内套开裂,使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂,而等温淬火轴承由于冲击韧性好、表面压应力,无论装配时内套开裂,还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小,且可降低滚子的边缘应力集中.因此,经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高.

    SKF公司把高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火工艺主要应用于铁路轴承、轧机轴承以及在特殊工况下使用的轴承,同时开发了适合于贝氏体淬火的钢种(SKF24、SKF25、100Mo7)[19].其淬火时采用较长的等温时间,淬后得到全下贝氏体组织.近来SKF又研制出一种新钢种775V[22],并通过特殊的等温淬火得到更均匀的下贝氏体,淬后硬度增加的同时其韧性比常规等温淬火提高60%,耐磨性提高了3倍,处理的套圈壁厚超过100mm.部分等温后得到M/BL复合组织的性能尚有争议,如BL的含量多少为最佳等.即使有一最佳含量,在生产实际中如何控制,且复合组织在等温后还需进行一次附加回火,增加了生产成本.FAG公司主要采用贝氏体分级淬火工艺,其具体的工艺状况不详.

    4 渗碳、渗氮及碳氮共渗

    4.1 低碳钢渗碳、渗氮及碳氮共渗

    渗碳是传统的表面化学热处理工艺,渗碳钢(低碳低合金钢、低碳高合金高温渗碳钢)经渗碳淬火后表面高硬耐磨、心部强韧.渗碳工艺发展一方面是渗碳介质的改进,如加入增加渗速的添加剂,采用强渗--扩散的交替循环工艺提高渗速、改善渗层组织等.

    随着真空技术的发展,出现了真空低压渗碳及等离子渗碳.易普森等公司[23]开发的乙炔低压渗碳工艺是在10mbar以下的低压下,以乙炔为渗碳介质在真空炉内进行.其特点是渗速快、渗层均匀、碳黑少、渗后工件光亮;另外,对渗层要求较薄的冲压滚针轴承类零件碳氮共渗或渗碳而言,渗层深度、成分的控制及如何提高渗速更是一大难题,采用真空低压渗碳技术将有利用解决这些问题.

    对高合金渗碳钢进行等离子渗碳可提高渗速、减少表面粗大碳化物的形成[24].对低碳钢制滚针轴承内外圈及保持架采用渗氮或碳氮共渗,可提高其耐磨性及耐蚀性、降低摩擦系数.

    4.2高碳铬轴承钢的渗碳或碳氮共渗

    高碳铬轴承钢一般是整体淬硬,淬后的残余应力为表面拉应力状态,易造成淬火裂纹、降低轴承的使用性能.通过对其进行渗碳、渗氮或碳氮共渗,提高表层的碳、氮含量,降低表面层的Ms点,在淬火过程中表面后发生转变而形成表面压应力,提高耐磨性及滚动接触疲劳性能[25,26].最近的研究还表明:高碳铬轴承钢经渗碳或碳氮共渗后还可提高轴承在污染条件下的接触疲劳寿命[25～27].一般,在淬火加热时,通过控制气氛的碳(氮)势,可达到以上目的.但如果对高碳铬轴承钢进行超常渗碳(碳势>2%),则必须加大加工余量,去除渗碳淬火后表层的粗大碳化物.

    4.3 工艺控制

    渗碳(渗氮或碳氮共渗)气氛的检测和控制是关键参数,最早是采用露点仪、CO2红外分析仪,目前主要采用氧探头来检测碳势(或氮势),其反应速度快,可进行实时监控,配合CO2红外分析仪或其他测量措施(如易普森开发的HydroNit探头[28])可对碳势(或氮势)实行精确控制.

    工艺控制的另一方面是渗碳(渗氮或碳氮共渗)过程的计算机模拟控制.碳在钢中传递和扩散的计算机模拟开始于20世纪80年代,之后进一步开发了人机对话软件(Carb-o-Prof),使人们可以现场计算不同钢种在渗碳过程中任一时间碳的传递与扩散速度.该软件考虑了温度、碳势等工艺参数变化的影响,可以实现所需的表面碳含量及渗层深度的工艺参数的计算,并能根据工艺过程中的参数发生的变化或出现的干扰自动调整碳势、渗碳时间等工艺参数,以达到工件预定的要求.最近,又推出了"Carb-o-Prof-Expert"专家系统.该软件集成了大多数渗碳钢及渗碳淬火的物理冶金知识、设备性能、工件的技术要求等数据,只要向计算机输入工件的钢种、重量、几何尺寸、淬透性、渗层要求及炉型等数据,计算机便会输出一个渗碳工艺,并自动实现该工艺[29].

    5 表面改性技术

    5.1 离子注入

    离子注人与其他表面强化技术相比,具有以下的显著优点:(1)离子注人后的零件,能很好地保持原有的尺寸精度和表面粗糙度,不需要再做其它表面加工处理,很适合于航空轴承等精密零件生产的最后一道工序;(2)原则上不受冶金学或平衡相图的限制,可根据零件的工作条件和技术要求,选择需要的任何注人元素,注人剂量和能量,获得预期的高耐磨性或耐腐蚀性等特殊要求的轴承表面,灵活性大,实用性强,对基体材料的选择也可以适当放宽,从而可节省贵重的高合金钢材和其它贵重金属材料;(3)注入层与基体材料结合牢固可靠、无明显界面,在使用中不会产生脱落和剥皮现象,这对提高轴承寿命和工作可靠性来说非常重要;(4)离子注人是一个非高温过程,可以在较低的温度下完成,零件不会发生回火、变形和表面氧化;(5)具有很好的可控性和重复性.欧美等国对离子注入进行了大量的研究[30～37].

    美国海军实验室从1979年起进行了轴承零件离子注入的研究,英国、丹麦和葡萄牙等国从1989年开始进行与美国海军实验室类似的工作.金相显微镜结果表明:注入铬离子能显著提高M50钢的抗腐蚀性能,而且抗接触疲劳性能也有所提高;此外还用注人硼离子来提高仪表轴承的抗磨损能力;对轴承钢52100进行氮等离子源离子注入(PSⅡ)后在表面形成薄层氮化物,可提高轴承钢的耐蚀性,用于代替昂贵的不锈钢;对SUS440C不锈钢球轴承进行氮、硼离子注入可减小球轴承微小摆动的微振磨损及轴承的灰尘排放,另外,对不锈钢进行(Ti+N)或(Ta+N)等离子体浸没离子注入(PSⅢ)可显著提高其显微硬度、耐磨性和寿命.

    5.2 表面涂覆

    表面涂覆技术包括:物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、射频溅射(RF)、离子喷涂(Plasma spraying coating, PSC)、化学镀等[38～42].PVD与CVD相比,其工艺过程中被处理工件的温生低,镀后不需再进行热处理,再轴承零件的表面处理中得到较广泛的应用.100Cr6、440C等钢制轴承零件经PVD、CVD或RF镀TiC、TiN、TiAlN等后,可提高轴承零件的耐磨性、接触疲劳抗力,降低表面摩擦系数.

    SKF公司近年来开发了两种涂镀技术:一是采用PVD在轴承套圈及滚动体表面镀硬度极高的金刚石结构的碳(Diamond-Like Carbon, DLC),表面硬度比淬硬轴承钢高40～80%、摩擦系数类似于PTFE或MoS2,具有自润滑特性,且与基体结合良好、无剥落,轴承寿命、耐磨性大幅度提高,在断油的情况下仍可正常工作,被称为"NoWear bearing"[38]; 二是采用PSC在轴承的外圈外圆面喷涂一层100μm后的氧化铝,使轴承的绝缘能力高达1000V以上,通过增加氧化铝的厚度使轴承具有更高绝缘能力.涂镀的氧化铝与基体结合牢固,还可提高轴承的耐蚀性,镀后的轴承(INSOCOATTM bearing)可像一般轴承一样进行安装[39].

    低温离子渗硫是20世纪80年代后期出现的表面改性技术.其基本原理与离子渗氮相似,在一定的真空度下,利用高压直流电使含硫气体电离,生成的硫离子轰击工件表面,在工件表面与铁反应生成以FeS为主的10μm左右厚的硫化物层.硫化物是良好的固体润滑剂,有效地降低钢件接触表面的摩擦系数,且随载荷增大,摩擦系数进一步降低,因此可以大大提高重载下轴承的耐磨性,轴承的寿命可提高3倍左右.

    低温磷化与渗硫的作用相似.通过把工件放置于40℃的TAP溶液(磷酸十三烷酸脂)中浸渗4h可在工件表面获得0.05~0.25μm厚的Fe2O3和Fe4(P2O7)3的表面层,降低摩擦系数、提高耐磨性.经磷化的M50钢轴承在短期断油的情况下不出现卡死,提高了轴承的可靠性[36].

    扩散渗铬是用气体方法(粉末法)在850~1100℃进行,时间为1～9h,根据零件所用钢种(ШХ15、95Х18、55СМ5ФА)及性能需要选用相应的温度和时间,在轴承生产及修复中均可使用.渗后扩散层由Cr2(NC)3、(Cr,Fe)23C6及(Cr,Fe)7C3组成,层深16～27μm,硬度1650～1900HV.渗铬并进行常规热处理后,耐热性、耐蚀性、耐磨性及接触疲劳强度均明显提高[42].[上海光学仪器厂]

 

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国外机械行业的轴承热处理方法(三)

 

 6 表面加热淬火

    感应加热表面淬火是使用较为广泛的方法之一,原苏联对对这一工艺的理论和生产应用开展了较多的研究[43~48],其主要应用场合分两类:一是铁路轴承的表面感应加热淬火,采用新材料ШХ4钢制的套圈经感应加热淬火后,表面为硬而耐磨的马氏体组织,心部为韧性较好的索氏体、屈氏体,表面为高达500Mpa的压应力,其使用寿命比ШХ15СГ制轴承高1倍,并且完全消除了套圈金相显微镜使用时突然脆断的现象,提高了轴承的可靠性,性能与低碳钢渗碳淬火相似,但成本远低于后者.同时,也开发出相应的专用感应器和淬火设备,并把这一材料及感应淬火的成果推广到要求耐磨和高韧性的轧机轴承等重载轴承;感应加热表面淬火的另一应用是特大型轴承的热处理,减少大型轴承套圈的淬火变形和硬度不均匀性,同时节省设备的投资费用.日本[47]把表面感应加热淬火成功地应用于汽车等速完向节的热处理,包括阶梯轴、壳体内表面及滚道的淬火均由特制的感应圈一次加热完成.高频热处理和冷锻技术的应用使生产成本大大降低,产品的可靠性也大幅度提高.

    激光等高能束表面热处理是近年来开发的新的热处理方法[49～50],使用较多的CO2激光束.通过激光加热可获得0.25～2.0mm的硬化层,与其他表面硬化方法相比,其具有硬化层深度及位置控制精确、无变形等优点.高碳铬轴承钢零件经表面激光硬化后淬硬层的马氏体极细小、碳化物分布更均匀、残余奥氏体极少,比一般淬回火具有更高硬度和滑动耐磨性.另外,激光等高能束还可作为表面涂覆工艺的热源,一次可完成表面淬火和涂覆过程,尤其是近年来纳米技术的发展,这一复合工艺过程在精密轴承零件的表面处理中将有广阔的应用前景.

    7 轴承热处理装备

    7.1 退火设备

    工业发达国家早在20世纪六七十年代全面推广推杆式和辊底式等温球化退火炉,缩短退火周期,节约能源,提高退火质量.随着轴承零件加工技术的发展,精密锻造及精密辗扩(冷辗)工艺的采用,零件毛坯的加工精度越来越高,逐步推广少无车削工艺,由此带来了对保护气氛退火的需求.工业发达国家已普遍采用保护气氛退火,以减少退火后的机加工量,提高加工效率,节材节能,降低成本.

    7.2 常规马氏体淬火的工装设备

    传统的加热设备是不带保护气氛的箱式炉、盐浴炉或井式炉,近几十年来,马氏体淬火的工装设备发展主要集中在以下几个方面:

    (1) 自动化生产线

    目前,国外采用的自动生产线按其结构(或工件在炉中的运动方式)可分为:有马弗网带炉和无马弗网带炉、铸链炉、辊底炉、滚筒炉系列生产线,从上料、前清洗、保护气氛(或可控气氛)下加热、淬火、后清洗(有时还进行二次深冷)及回火均自动完成.金相显微镜自动化程度及控制精度高,处理后工件的质量均匀,有些生产线还配有在线检测设备对处理后的工件进行变形或质量检测与控制,整条热处理生产线可作为轴承自动生产线的一部分使用.不同的热处理生产线根据其结构特点适用于不同类型和尺寸轴承零件的热处理,如网带炉适用于中小型轴承套圈;辊底炉配有自动升降淬火装置,适用于尺寸较大的轴承零件;滚筒炉适用于滚动体及小型套圈.

    (2) 多用炉

    多用炉把可控气氛加热和保护气氛下淬火结合为一体,完成工件的无氧化淬火工艺过程,主要适用于小批量多品种的轴承零件热处理.

    (3) 感应加热淬回火设备

感应加热具有加热速度快、节能等优点,处理后的工件具有一些常规加热所没有的性能.设备体积小,易于集成到轴承生产线中,实现自动化生产.

    (4) 真空炉

    真空状态下加热可减少或避免工件的氧化,配合高压气淬可控制工件的冷却及变形,避免了油淬带来的环境污染问题,实现清洁热处理,另外,真空热处理后,工件的显微硬度组织更加细小均匀,表面与心部组织一致,硬度均匀,有利于轴承疲劳寿命的提高.

    (5) 淬火冷却介质及装备

    淬火介质可分为三大类:油基、水基和气体淬火介质.油基淬火介质是最常用的淬火介质.普通的淬火油是N32或N15机械油,为提高其冷却性能、抗老化性能、光亮性能、高温性能等分别加入催冷剂、清洗剂、光亮剂、抗氧化剂,形成了快速油、快速光亮油、高温分级等温油等系列淬火油以应用于不同尺寸和要求的轴承零件的淬火,另外还有低挥发性的真空淬火油.油基淬火介质的缺点是淬火过程中产生油烟造成空气污染、在随后的清洗过程中造成水污染.

    水基淬火介质是由有机聚合物、抗腐蚀剂和其他添加剂组成的水溶液.通过改变有机聚合物的类型和浓度可得到不同的冷却特性以适合于不同轴承零件的淬火冷却要求,在淬火冷却过程中,有机物附着在零件表面可减少零件淬火开裂的危险性,且不产生油烟,清洗方便,无污染,是淬火介质的发展方向.其不足是抗老化性能不如油基淬火介质,需对溶液经常进行测试,定期添加有机物溶液以保证其冷却性能.

    气体淬火是采用惰性气体为介质(常用的氮气),把压缩气体通过特殊设计的喷嘴喷射到工件表面实现工件的淬火冷却.通过调节气体的压力和喷嘴的结构可以控制冷却特性和变形,如Tinscher等人的研究[11]表明:当氮气的流速达到100m/s时,其冷却特性与油相近,当对工件的表面的光亮度没有特殊的要求时,可采用压缩空气作为淬火介质,淬火时表面形成的3~5μm的氧化层可通过以后的磨加工去除掉.气体淬火比水基淬火更洁净,且成本更低,其关键技术是喷嘴的结构设计.

    淬火冷却装备是除淬火介质外影响工件淬火效果的另一大因素.国外对常用的淬火油槽实行多参数控制,如油温、油的冷却特性、油的循环与搅拌的方向及速度、工件入油的方式等,以求得到最佳的淬火组织与性能,同时把变形减小到最小程度.日本NSK等著名轴承公司对淬火油进行定期或在线检测,根据检测结果添加所需的添加剂或更新淬火油;另一方面,对淬火后工件的变形进行在线检测,把变形超差的工件自动分检出去,进行矫正后再进入下道工序,可大大减小工件的磨加工留量.另外,油槽中淬火介质的冷却逐步由水循环冷却改为全风冷,利用空气作为冷却介质节省大量的水资源.

    多工位自动淬火压床也是国外普遍采用的淬火工装,可自动完成升降、上下料、喷油冷却、油温调节及张紧(或压力)的调节等动作,微机控制,生产节拍可调,可作为轴承自动生产线的一部分适用.

    (6) 清洗设备

    清洗通常是油淬后的必备工序.连续生产线所用的清洗设备一般完成热皂水浸泡、清水喷淋、热风烘干等过程,并带有油水分离装置.先进的清洗设备中,在烘干前还加有二次冷却装置(配有制冷设备,温度在5～10℃之间可调),以减少残余奥氏体的含量,提高尺寸稳定性.

    真空清洗是近年来发展起来的清洗设备.其利用淬火油等挥发性液体减压后沸点下降和油、水、水蒸气等有机液一起加热其沸点亦下降的原理进行清洗;另外,使用特殊的气、液混合泵产生微小的空气泡混入清洗液中,利用微气泡在工件表面破裂时产生的爆破力破坏污渍和工件的结合力,从而进一步提高真空清洗的效果.在前室清洗后,进入后真空室,通过抽真空将残存的油和水蒸发出来并进行真空快速干燥.该类清洗设备的优点是:清洗效果好,尤其是对结构复杂的零件,清洗效果更为显著,清洗后工件表面光亮;安全、清洁,清洗液为清水,不加对环境有害的氯化物和石油类溶剂;自动化程度高,且可利用清洗加热替代低温回火,节省回火费用.

    7.3 贝氏体等温淬火装备

    根据轴承加工的特点,所使用的设备主要有两大类:自动生产线和周期炉.

    (1)自动生产线:品种少、批量大的轴承适合自动化生产,如铁路轴承的生产多使用自动生产线.自动生产线主要由保护气氛加热炉和等温淬火槽组成,其中等温淬火部分所用设备按运送工件的动作又可分为三类:转底、推盘及输送带式.由爱协林公司开发的金相显微镜转底、推盘式等温淬火设备是把转底或推盘机构置于等温盐浴中,工件按一定的节拍进出,记忆控制顺序出料,动作由PLC程序控制,该类设备自动化程度高,投资大;由沙菲公司开发的输送带式等温淬火自动线与目前普遍使用的网带式保护气氛淬火自动线结构原理相似,只是所用淬火介质为盐浴,这类设备一般只适用于小尺寸的零件.

    (2)周期式等温淬火设备:轧机轴承由于品种多、批量小,中小型轧机轴承生产厂家多采用箱式炉+淬火冷却槽+等温槽+清洗槽,也有采用箱式炉+多个等温槽.该配置投资少,适用性强,但劳动强度大,安全性差.易普森公司把多用炉和贝氏体淬火等温结合为一体,避免了由加热设备到等温淬火之间的氧化,且等温采用空气炉,配一套残盐回收系统,避免了残盐的环境污染.除此之外,可利用多用炉的特点进行小批量多品种轴承零件的处理,克服了一般自动等温设备的尺寸限制.目前,在贝氏体等温淬火大力推广之际,该设备具有很大的推广价值.

    7.4 保护气氛及控制

    随着对工件淬火后表面质量要求的提高,保护(可控)气氛加热越来越普及,包括退火在内的热处理均采用保护(或可控)气氛加热.20世纪70年代,主要采用吸热式气氛.吸热式气氛是原料气和空气的混合气体在催化剂的作用下部分反应形成一种含18～23%CO、37～42%H2、余量N2的保护气氛.80年代,国际能源危机给世界经济以巨大冲击,氮基气氛应运而生,氮-甲醇气氛的组份与吸热式气氛相近,以氮-甲醇为代表的氮基气氛得到广泛推广.90年代,出现了把空气和碳氢化合物直接通入高于800°C炉膛内的产气方法,即直生式气氛.通过研究发现,这种含有高CH4成分的气氛,虽然其气体反应达不到类似于吸热式气氛的平衡程度,但其碳的传输能力还是由气氛中CO与H2的含量来控制,用氧探头结合CO2分析仪进行碳势控制是可以实现的.直生式气氛的主要优点是大量节省了原料气消耗量,据统计这种气氛无论用在周期式气氛炉还是连续性气氛炉,其原料气消耗节省费用70%左右.今天,全球约有300多台套气氛炉使用这种气氛进行渗碳、碳氮共渗、保护气氛淬火等多种热处理.

    近几年的实际应用表明,氧探头的使用寿命是不定的,氧探头信号的逐步漂移是固定电解质的典型缺陷所致.由于这种漂移主要受炉子运行工况的影响,而且漂移的开始及大幅度的漂移是不可预见的,所以由氧探头测量的碳势与实际值之间差异也是不可预见的.因此,人们定期校验其测量精度,例如,一个星期一次,用钢箔定碳片来检测氧探头信号是否失真,这真是一个麻烦的工作,不利于炉子实现全自动化,有时甚至会影响正常生产.鉴于上述原因,Ipsen开发了一个双重测量系统.

    其中一个带标准氧探头用于正常的控制碳势,另一个独立测量系统用于检测这个氧探头的工作状况,即这两个系统分别测量气氛的碳势,当结果出现很大偏差时,就会报警.这第二个测量系统工作元件可以是CO2红外分析仪,也可以是一个微型氧探头(λ-探头),迄今为止,已有许多气氛炉安装了这种双重测量系统.[上海光学仪器厂]

 

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国外机械行业的轴承热处理方法(一)

热处理质量好坏直接关系着后续的加工质量以致最终影响零件的使用性能及寿命,同时热处理又是机械行业的能源消耗大户和污染大户.近年来,随着科学技术的进步及其在热处理方面的应用,热处理技术的发展主要体现在以下几个方面:

(1) 清洁热处理

    热处理生产形成的废水、废气、废盐、粉尘、噪声及电磁辐射等均会对环境造成污染.解决热处理的环境污染问题,实行清洁热处理(或称绿色环保热处理)是发达国家热处理技术发展的方向之一.为减少SO2、CO、CO2、粉尘及煤渣的排放,已基本杜绝使用煤作燃料,重油的使用量也越来越少,改用轻油的居多,天然气仍然是最理想的燃料.燃烧炉的废热利用已达到很高的程度,燃烧器结构的优化和空-燃比的严格控制保证了合理燃烧的前提下,使NOX和CO降低到最低限度;使用气体渗碳、碳氮共渗及真空热处理技术替代盐浴处理以减少废盐及含CN-有毒物对水源的污染;采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油,采用生物可降解植物油代替部分矿物油以减少油污染.

    (2) 精密热处理

    精密热处理有两方面的含义:一方面是根据零件的使用要求、材料、结构尺寸,利用物理冶金知识及金相显微镜先进的计算机模拟和检测技术,优化工艺参数,达到所需的性能或最大限度地发挥材料的潜力;另一方面是充分保证优化工艺的稳定性,实现产品质量分散度很小(或为零)及热处理畸变为零.

    (3) 节能热处理

    科学的生产和能源管理是能源有效利用的最有潜力的因素,建立专业热处理厂以保证满负荷生产、充分发挥设备能力是科学管理的选择.在热处理能源结构方面,优先选择一次能源;充分利用废热、余热;采用耗能低、周期短的工艺代替周期长、耗能大的工艺等.

    (4) 少无氧化热处理

    由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到精确控制碳势、氮势的可控气氛加热,热处理后零件的性能得到提高,热处理缺陷如脱碳、裂纹等大大减少,热处理后的精加工留量减少,提高了材料的利用率和机加工效率.真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显改善质量、减少畸变、提高寿命.

    轴承零件的热处理质量控制在整个机械行业是最为严格的.轴承热处理在过去的20来年里取得了很大的进步,主要表现在以下几个方面:热处理基础理论的研究;热处理工艺及应用技术的研究;新型热处理装备及相关技术的开发.

    1 高碳铬轴承钢的退火

    高碳铬轴承钢的球化退火是为了获得铁素体基体上均匀分布着细、小、匀、圆的碳化物颗粒的组织,为以后的冷加工及最终的淬回火作组织准备.传统的球化退火工艺是在略高于Ac1的温度(如GCr15为780～810℃)保温后随炉缓慢冷却(25℃/h)至650℃以下出炉空冷.该工艺热处理时间长(20h以上)[1],且退火后碳化物的颗粒不均匀,影响以后的冷加工及最终的淬回火组织和性能.之后,根据过冷奥氏体的转变特点,开发等温球化退火工艺:在加热后快冷至Ar1以下某一温度范围内(690～720℃)进行等温,在等温过程中完成奥氏体向铁素体和碳化物的转变,转变完成后可直接出炉空冷.该工艺的优点是节省热处理时间(整个工艺约12～18h), 处理后的组织中碳化物细小均匀.另一种节省时间的工艺是重复球化退火:第一次加热到810℃后冷却至650℃,再加热到790℃后冷却到650℃出炉空冷.该工艺虽可节省一定的时间,但工艺操作较繁.

    2 高碳铬轴承钢的马氏体淬回火

    2.1常规马氏体淬回火的组织与性能

    近20年来,常规的高碳铬轴承钢的马氏体淬回火工艺的发展主要分两个方面:一方面是开展淬回火工艺参数对组织和性能的影响,如淬回火过程中的组织转变、残余奥氏体的分解、淬回火后的韧性与疲劳性能等[2～10];另一方面是淬回火的工艺性能,如淬火条件对尺寸和变形的影响、尺寸稳定性等[11～13].常规马氏体淬火后的组织为马氏体、残余奥氏体和未溶(残留)碳化物组成.其中,马氏体的组织形态又可分为两类:在金相显微镜下(放大倍数一般低于1000倍),马氏体可分为板条状马氏体和片状马氏体两类典型组织,一般淬火后为板条和片状马氏体的混合组织,或称介于二者之间的中间形态—枣核状马氏体(轴承行业上所谓的隐晶马氏体、结晶马氏体);在高倍电镜下,其亚结构可分为位错缠结和孪晶.其具体的组织形态主要取决于基体的碳含量,奥氏体温度越高,原始组织越不稳定,则奥氏体基体的碳含量越高,淬后组织中残余奥氏体越多,片状马氏体越多,尺寸越大,亚结构中孪晶的比例越大,且易形成淬火显微裂纹.一般,基体碳含量低于0.3%时,马氏体主要是位错亚结构为主的板条马氏体;基体碳含量高于0.6%时,马氏体是位错和孪晶混合亚结构的片状马氏体;基体碳含量为0.75%时,出现带有明显中脊面的大片状马氏体,且片状马氏体生长时相互撞击处带有显微裂纹[8].与此同时,随奥氏体化温度的提高,淬后硬度提高,韧性下降,但奥氏体化温度过高则因淬后残余奥氏体过多而导致硬度下降.

    常规马氏体淬火后的组织中残余奥氏体的含量一般为6～15%,残余奥氏体为软的亚稳定相,在一定的条件下(如回火、自然时效或零件的使用过程中),其失稳发生分解为马氏体或贝氏体.分解带来的后果是零件的硬度提高,韧性下降,尺寸发生变化而影响零件的尺寸精度甚至正常工作.对尺寸精度要求较高的轴承零件,一般希望残余奥氏体越少越好,如淬火后进行补充水冷或深冷处理,采用较高温度的回火等[12～14].但残余奥氏体可提高韧性和裂纹扩展抗力,一定的条件下,工件表层的残余奥氏体还可降低接触应力集中,提高轴承的接触疲劳寿命,这种情况下在工艺和材料的成分上采取一定的措施来保留一定量的残余奥氏体并提高其稳定性,如加入奥氏体稳定化元素Si、Mn, 进行稳定化处理等[15,16].

    2.2常规马氏体淬回火工艺

    常规高碳铬轴承钢马氏体淬回火为:把轴承零件加热到830～860℃保温后,在油中进行淬火,之后进行低温回火.淬回火后的力学性能除淬前的原始组织、淬火工艺有关外,还很大程度上取决于回火温度及时间.随回火温度升高和保温时间的延长,硬度下降,强度和韧性提高.可根据零件的工作要求选择合适的回火工艺:GCr15钢制轴承零件:150～180℃;GCr15SiMn钢制轴承零件:170～190℃.对有特殊要求的零件或采用较高温度回火以提高轴承的使用温度,或在淬火与回火之间进行-50～-78℃的冷处理以提高轴承的尺寸稳定性,或进行马氏体分级淬火以稳定残余奥氏体获得高的尺寸稳定性和较高的韧性.

    不少学者对加热过程中的转变进行了研究[2,7～9,17],如奥氏体的形成、奥氏体的再结晶、残留碳化物的分布及使用非球化组织作为原始组织等.G.Lowisch等[3,8]两次奥氏体化后淬火的轴承钢100Cr6的机械性能进行了研究:首先,进行1050℃奥氏体化并快冷至550℃保温后空冷,得到均匀的细片状珠光体,随后进行850℃二次奥氏体化、淬油,其淬后组织中马氏体及碳化物的尺寸细小、马氏体基体的碳含量及残余奥氏体含量较高,通过较高温度的回火使奥氏体分解,马氏体中析出大量的微细碳化物,降低淬火应力,提高硬度、强韧性和轴承的承载能力.在接触应力的作用下,其性能如何,需进行进一步的研究,但可推测:其接触疲劳性能应优于常规淬火.

    酒井久裕等[7]对循环热处理后的SUJ2轴承钢的显微组织及机械性能进行了研究:先加热到1000℃保温0.5h使球状碳化物固溶,然后,预冷至850℃淬油.接着重复1～10次由快速加热到750℃、保温1min后油冷至室温的热循环,最后快速加热到680℃保温5min油冷.此时组织为超细铁素体加细密的碳化物(铁素体晶粒度小于2μm、碳化物小于0.2μm),在710℃下出现超塑性(断裂延伸率可到500%),可利用材料的这一特性进行轴承零件的温加工成型.最后,加热到800℃保温淬油并进行160℃回火.经这种处理后,接触疲劳寿命L10比常规处理大幅度提高,其失效形式由常规处理的早期失效型变为磨损失效型.

    轴承钢经820℃奥氏体化后在250℃进行短时分级等温空冷,接着进行180℃回火,可使淬后的马氏体中碳浓度分布更为均匀,冲击韧性比常规淬回火提高一倍.因此,В.В.БЁЛОЗЕРОВ等提出把马氏体的碳浓度均匀程度可作为热处理零件的补充质量标准[6].

    2.3 马氏体淬回火的变形及尺寸稳定性

    马氏体淬回火过程中,由于零件各个部位的冷却不均匀,不可避免地出现热应力和组织应力而导致零件的变形.淬回火后零件的变形(包括尺寸变化和形状变化)受很多因素影响,是一个相当复杂的问题.如零件的形状与尺寸、原始组织的均匀性、淬火前的粗加工状态(车削时进刀量的大小、机加工的残余应力等)、淬火时的加热速度与温度、工件的摆放方式、入油方式、淬火介质的特性与循环方式、介质的温度等均影响零件的变形.国内外对此进行了大量的研究,提出不少控制变形的措施,如采用金相显微镜旋转淬火、压模淬火、控制零件的入油方式等[11,13,18].Beck等人的研究表明:由蒸气膜阶段向沸腾期的转变温度过高时,大的冷速而产生大的热应力使低屈服点的奥氏体发生变形而导致零件的畸变.Lübben等人认为变形是单个零件或零件之间浸油不均匀造成,尤其是采用新油是更易出现这种情形.Tensi等人认为:在Ms点的冷却速度对变形起决定性作用,在Ms点及以下温度采用低的冷速可减少变形.Volkmuth等人[13]系统研究了淬火介质(包括油及盐浴)对圆锥滚子轴承内外圈的淬火变形.结果表明:由于冷却方式不同,套圈的直径将有不同程度的"增大",且随介质温度的提高,套圈大小端的直径增大程度趋于一致,即"喇叭"状变形减小,同时,套圈的椭圆变形(单一径向平面内的直径变动量Vdp、VDp)减小;内圈因刚度较大,其变形小于外圈.

    马氏体淬回火后零件的尺寸稳定性主要受三种不同转变的影响[12,14]:碳从马氏体晶格中迁移形成ε-碳化物、残余奥氏体分解和形成Fe3C,三种转变相互叠加.50～120℃之间,由于ε-碳化物的沉淀析出,引起零件的体积缩小,一般零件在150℃回火后已完成这一转变,其对零件以后使用过程中的尺寸稳定性的影响可以忽略100～250℃之间,残余奥氏体分解,转变为马氏体或贝氏体,将伴随着体积涨大;200℃以上,ε-碳化物向渗碳体转化,导致体积缩小.研究也表明:残余奥氏体在外载作用下或较低的温度下(甚至在室温下)也可发生分解,导致零件尺寸变化.因此,在实际使用中,所有的轴承零件的回火温度应高于使用温度50℃,对尺寸稳定性要求较高的零件要尽量降低残余奥氏体的含量,并采用较高的回火温度.[上海光学仪器厂]

 

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通过显微镜实验熔渗铜对高合金烧结钢组织的影响

一、前言     本研究采用纯金属粉混制的高合金烧结钢,考察熔渗铜对其组织的影响,以期对实际生产提供一些有益的指导. 　　作者在开发和研制粉末冶金排气门座时发现:在铁基粉末冶金材料中熔渗铜可以促进合金元素的扩散,从而使材料的合金化程度得到改善. 　　用铜和铜合金熔渗铁基合金,是制造高强度烧结结构零件的一个有效方法.从五十年代以来,该工艺逐渐为人们所认识,应用范围日益扩大.一般认为,熔渗主要是液相铜填充烧结材料内部孔隙的过程,它可以提高材料的密度,从而改善材料的力学性能.国内外的研究也多集中在熔渗铜工艺对材料力学性能的影响上[1,2],对组织的影响很少报道. 　　二、实验方法 　　用2%硝酸酒精侵蚀抛光试样,在OLYPUS金相显微镜下观察金相组织,用能谱仪对试样进行微区成分分析,用A-100型洛氏硬度计测量试样表观硬度,用HX-1000型显微硬度计测量显微硬度. 　　以Fe-C-Cu为基粉(其中C和Cu的质量分数分别为1.2%和5%),分别加入质量分数为5%的镍、钼、钨、铬粉,用V型混料机混粉后压制成Φ23×6的试样,在推杆式烧结炉中烧结试样,烧结温度1120℃,保温4h,熔渗温度1120℃,保护气氛为分解氨,在水套冷却带中冷却. 　　三、试验结果与分析 Fe-Cu-5X(Ni、Mo、Cr、W)-C合金烧结4h和熔渗铜后的金相组织a)示烧结态Fe-Cu-5Ni-C合金的组织组成物有:浅色孤立区(上有孔隙);粗细不均匀的片层状珠光体和沿其边缘分布的网状铁素体.由图5可知,基体镍的分布是不均匀的,出现富镍区和贫镍区.浅色孤立区镍含量较高,分布不均匀,组织也较为复杂:边缘为针状组织,显微硬度650450HV0.01,为马氏体和贝氏体;中心镍谱线出现峰值,该区域的硬度值很低(132HV0.01),为固溶于Fe中的富镍奥氏体. 　　4Fe-Cu-5W-C合金烧结态及熔渗铜后的金相组织(2%的硝酸酒精浸蚀)(a)烧结×200 (b)熔渗铜×200 　　Fe-Cu-5Ni-C合金烧结态及熔渗铜后的金相组织(2%的硝酸酒精浸蚀)(a)烧结×200(b)熔渗铜×200 　　Fe-Cu-5Cr-C合金烧结态及熔渗铜后的金相组织(2%的硝酸酒精浸蚀)(a)烧结×200(b)熔渗铜×200 　　Fe-Cu-5Mo-C合金烧结态及熔渗铜后的金相组织(2%的硝酸酒精浸蚀)(a)烧结×300(b)熔渗铜×300 　　由于镍在固相烧结时扩散速度缓慢,在常规的烧结温度和时间内很难达到均匀,于是基体不同区域里镍的浓度不同,试样在烧结炉的水套冷却带冷却时,不同成分的区域将按不同的机制发生转变,所以出现了上述复杂组织. (b)为Fe-Cu-5Ni-C合金熔渗铜后的显微组织.从组织组成物的形貌和分布及相应的显微硬度值可以判断出这些组织为:黑色团状的珠光体及白色条块状渗碳体;针状的贝氏体组织;沿其颗粒边缘呈网状分布的白色游离铜以及孔隙.图6为Fe-Cu-5Ni-C试样渗铜后显微组织及相应区域的镍元素的面分布图,可以看到镍在整个基体上分布较均匀,富镍区和贫镍区的含量差别不大.用相同方法分析其它合金的组织,结果见表1.(表1中同时列出相同成分合金铸锻态的组织.) 　　表1Fe-Cu-5X(Mo、Cr、W)-C合金的组织 　　四、讨论 　　比较Fe-Cu-5X(Ni、Mo、W、Cr)-C试样渗铜前后的组织形貌,可以看出渗铜工艺对粉末钢的组织转变影响较大: 　　(1)组织较为均匀,颗粒变得较规则,且大小比较均匀; 　　(2)孔隙数量减少,孔隙变得圆滑; 　　(3)组织形貌接近相同成分的致密钢. 　　显然,这些变化均是合金元素得到进一步扩散的结果.从渗铜的机理来解释:当烧结温度超过铜的熔点1083℃时,铜变为液体,由于铜对铁有良好的浸润性,在毛细管力的作用下,迅速沿铁粉颗粒表面浸透,包裹在铁粉颗粒表面并向颗粒内部扩散溶解,形成含8%铜的γ固溶体,而多余的铜则填充孔隙.所以渗铜后的组织变化首先是孔隙度减少了. 　　另外,铜熔渗铁基合金时,虽然铜在γ-Fe中的溶解度很小,但液相的铜会在铁及其它合金颗粒表面上形成所谓的“载体相”,该相成为物质迁移的载体,并通过溶解—析出机制,使合金元素均匀分布于基体上. 　　五、应用 　　本研究生产的粉末冶金排气门座以纯金属粉混制,烧结温度1120℃,熔渗温度1120℃.其组织如图7、图8所示.图7为FM-03排气门座的烧结组织,从图中可以看出,尽管经过1120℃、保温2h的烧结,由于合金含量高,合金元素扩散很不充分,烧结组织也相当不均匀,而且粉末颗粒也清晰可见.制品硬度93HRB. 　　汽车发动机用的排气门座是配气机构的一个相当重要的零件,它与气门共同完成对气缸的密封作用.由于服役条件恶劣,其性能要求很高:即要耐磨、耐氧化和耐腐蚀,又要保持高温硬度和强度.自用烧结材料替代传统铸锻合金以来,烧结排气门座的工艺和材料日趋成熟.国外一般采用真空炉、高温液相烧结[5].而国内许多中、小型厂家通常达不到这种生产条件,那么如何利用现有的设备生产出高性能的排气门座?本研究证明:在常规的烧结温度(1150℃以下),通过熔渗铜处理即可实现.     为FM-03烧结排气门座熔渗铜后的显微组织,从整体来看组织较均匀,基体除了少量的珠光体以外,全部为针状组织(600～700HV0.01),另外还有白色块状的未溶碳化物(1095HV0.01)以及弥散的硬质颗粒(1320HV0.01).这显然是由于铜促进合金元素扩散的结果.铜以游离的形式填充孔隙,还可以提高排气门座在高温工作时的导热性和改善耐腐蚀性.熔渗铜后制品硬度达43HRC. 　　6结论 　　1)高合金烧结钢在固相烧结温度下,经熔渗铜处理,可以改善合金元素的扩散条件,提高合金元素的利用率,其组织接近锻钢. 　　2)熔渗铜烧结是液相烧结的特殊情况,铜作为“载体相”使合金元素的扩散速度较固相扩散快. 上海光学仪器厂 搜集 http://www.sgaaa.com 本文关键词： 铜,金相显微镜,显微硬度计

原文地址:http://www.sgaaa.com/news/20081168593.htm

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菏泽-农机职业教学经验探讨

 

　多年的教学,多门课的讲解,针对性格各异、基础不一、认知差参不齐的学生,要想使他们共同发展,必须从以下四个方面入手.

　　

　　一、积极备课,认真对待.

　　

　　毛主席讲每个人每天都要洗脸,许多人并且不止洗一次,洗完之后还要拿镜子照一下,要用金相显微镜调查、研究一番,生怕有什么不妥当的地方.你们看,这是何等的责任心呀!我们做文章,演讲只要像洗脸这样负责就差不多了.拿不出来的东西就不要拿出来.须知这是要影响别人的思想和行动的啊!

　　

　　实践证明:教师的授课对学生影响很大,许多习惯潜移默化中被学生学去,这就决定了要想讲好每一堂课,就得积极准备.课前吃透课本,翻查大量的参考资料,引经据典.课堂上用词准确、表达简明、逻辑严密、层次分明、例释恰当.同时要考虑到学生的接受能力,传授知识时,采用简明、通俗的说法、浅入深出、化难为易、使学生不费力地听清楚,听明白,通过学生的表情,来判断学生对问题的接受、理解程度,极时捕捉反馈信息,因势利导,随时的加入重语、揭示语、重复语、警示语.

　　

　　二、以人为本,亲情教育.

　　

　　根据职业学校生源的特点,他们大都在中学阶段并非优等生.每个教育工作者都知道,对优等生的教育往往较容易,而对普通学生甚至成绩较差的学生相对较难.职业中专又是他们人生的一大转折阶段.由单纯学习知识转入边学知识边利用所学知识投入到生产实践中去,这就需要老师多付出一点爱,做好学生的人生导向.只有爱他们,亲近他们,他们才能消除隔阂,冲破障碍,才能亲近你,接受你在这一阶段的教育.这一阶段的学生有着各自的择友标准,老师要利用自己的爱,将他们凝聚到集体这个团体中来,使他们每个人都感受到集体的温暖,又使他们感受到自己与集体宠辱与共、休凄相关,感受到集体的责任要共同分担.促使他们挖掘每一个闪光点,克服每一个缺点及不足,并达到相互提醒,相互促进,共同提高,这样使班内每一个学生工作中争先恐后,学习上你追我赶,呈现出一派生机勃勃、蒸蒸日上的局面.

　　

　　三、利用一切可利用的条件,直观教学.

　　

　　教师教学水平的高低不仅是看其学问的多少和认真程度,主要是看是否能让学生轻松接受教学内容,在不知不觉中得到启发,训练思维,掌握知识.利用现在的实验、实习条件并制作大量的教学模型、模具及利用多媒体教学可以使学生在有限的单位时间内,浅入深出的获取较多的知识信息.较彻底的分解知识信息的复杂程度.减少信息在大脑中从形象到抽象,再由抽象到形象的转化过程,充分达到教学的意图及目的.金属材料的具体结构状态抽象到看不见摸不着,单纯在课堂上讲,学生不可能了解其内部结构形式,利用金相显微镜进行实际观察,再利用多媒体教学的教学短片抽象出结构模式.这样学生边听边看直观形象,事半功倍.农机课中,联合收割机究竟怎样插入收割,又把割掉的麦子拨入脱粒机中,自制余摆线演示仪的运动轨迹提示了一切.电工课时,各种用电器、控制器、导线及电源教具模型一一连接,整个电路图一目了然.利用制作的多媒体短片,各种动静态尽在其中.这样同学们听得津津有味,看的真真切切,对于厌学的学生来说,既增强了教学的趣味性、生动性,又能帮助学生更好的理解抽象的理论概念.

　　

　　四、教学改革.

　　

　　我国传统的教育来自外部的权威束缚太多,学生迷信课本,迷信老师,很少有心理自由,限制学生创造性的发展.因此,第一,教师应根据教学内容和要求,结合学生的实际水平,精心设计问题.在课堂上,营造一种平等、和谐、宽松的民主气氛.使学生的情绪受到感染,自动参与到课堂中来,积极思维.另外,制造悬念、以旧引新、揭示矛盾、设疑生趣、故事开场等做法都能有效地吸引学生的注意力,从而产生强烈的求知欲,使学生学习兴趣倍增,迫不及待盼望讲课开始,自觉主动的去探求新知识.第二,在教学过程中,老师及时抓住学生的好奇好问,具有求知欲的时机,引导他们勤于思考、敢于善于提出问题,并不断地去尝试解决问题的新方法.借助问题促进探索,借助探索促进发现,借助发现促进创新,对于学生的质疑正确引导,耐心解疑.提出一个问题往往比解答一个问题更难,让学生不断怀疑,否认已有的东西,提出疑问,使之更完美、更合理.第三,组织学生多讨论.这样有利于学生多向交流,有利于提高每位学生的认识水平,充分开发学生不同禀赋的潜能,进而产生独特的见解.让学生说想法,说做法,说操作过程及理由.把自己在做中的所感、所得、所疑说出来,通过语言的内化和输出,完成由直观思想到抽象思维,由研发认识到理性认识的过渡.利用现代化教学手段,使学生懂得各种机械原理后仍不能忽略学生的实践操作,积极开展实践活动.动手操作更有助于学生理解原理,有利于学生主体发展和素质的全面提高.第四,以充分展现每个同学组织领导才干,提高学生的综合素质为突破口.在班内开展打破班长干部长久不换格局,采取选任"值日班长和助教"的举措.每周利用班会时间举行竞职演讲,结合平时情况由学生民主表决产生,值日班长具体负责一天的班务工作,金相显微镜助教则负责向各科任课教师反映同学们对任课教师在教学中的建议、思想等.实践证明:这一举措使每位同学产生了一种深刻体会,道德情操就得到了陶冶,思想觉悟无形中提高了,从而达到了教育的目的.

　　

　　要培养全面发展的学生,教师必须转变观念,善于创设和谐的情境,善待、热爱学生.建立民主、平等、和谐的师生关系,使学生充分感到心理自由和心理安全.只有这样,才能促使学生思维敏捷,想像丰富,敢想、敢说、敢问,乐于发表独特的见解,才能把培养学生的创新意识和创造才能落实到课堂教学之中.才能为国家培养出适合未来社会需要的新型人才!

　　

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第三届中国国际计量与测试工业设备展览会

        时间：2007年4月24日—26日

　　地点：济南舜耕国际会展中心 济南南郊宾馆



　　一、组织机构

　　支持单位

　　中国计量协会

　　中国机械工业联合会

　　中国机械工程学会无损检测分会

　　中国机械工程学会理化检验分会

　　中国机械工程学会材料分会

　　中国国际商会机械行业商会

　　山东省科学技术厅

　　山东省质量技术监督局

　　山东省建设厅

　　山东省教育厅

　　山东省财政厅



　　主办单位

　　山东计量测试学会

　　山东计量协会



　　承办单位

　　山东新丞华展览有限公司



　　协办单位

　　山东省计量科学研究院

　　山东省十七地市计量所

　　山东省理化分析测试协会

　　山东测试分析学会

　　山东测绘学会

　　山东省电器仪表工业协会

　　山东省自动化学会



　　组团机构

　　德国机械设备制造业协会

　　美国机械工业联合会

　　韩国工业自动化协会

　　台湾机器工业同业公会

　　日本机械工业株式会社

　　世界杰出华商协会



　　参展正在进行中……

　　展台预订热线：0531－88879993　88879999



　　展览范围

　　●计量与测试技术

　　几何量

　　量具：游标卡尺、内外径千分尺、百分表、千分表、大尺寸测量量具、长度和角度块规；

　　量仪：三坐标测量机、工具显微镜、测高仪、测长仪、水平仪、角度仪、投影仪、电感量仪、粗糙度仪、轮廓扫描仪、力学计量、质量计量、力值计量、硬度计量、容量与密度计量、转速与振动计量、热工计量温度计量、压力计量、流量与物位（液位）计量；

　　衡器：地上衡、地中衡、轨道衡、皮带秤、吊秤、配料秤、定量秤、液体秤、核子秤、台、案秤、轴、轮重秤、包装秤、检验秤、称重传感器、称重仪表、称重砝码；

　　民用四表；

　　计量检测系统、软件；

　　●试验机 万能试验机、冲击试验机、硬度试验机、扭转试验机、疲劳试验机、拉伸试验机、动态冲击试验机、压力试验机、混凝土压力试验机、恒温恒湿试验机；

　　●物理性能试验设备 图像分析处理系统、金相显微镜、工业显微镜、金相图相分析系统、力学性能测试仪器、微区分析仪器、材料结构分析仪器、光电测量仪器、遥感及航测仪器、声学振动仪器、粒度分析仪器、电子探针、硬度计、抛光料（粉）研磨机、破碎机、抛光机、切割机、筛分设备、金相砂纸、缺口拉削机、磨抛机、金相制样设备、镶样机、悬浮液、研磨膏；

　　●无损检测技术及设备 超声波探伤仪器、电磁（涡流）检测仪器、磁粉探伤仪器、射线探伤仪器、渗透检验仪器、检漏仪、真空检测仪器、声成像与声全息设备、声发射设备、试块、试片、刻伤机、探头、耦合剂、磁粉、X 光胶片、 X 光管、胶片干燥箱、冲洗药、观片灯、射线房、滤片、射线报警器、密度计、测厚仪、内窥镜、加磁器、磁悬液、反差增强剂 ；

　　●在线分析仪器设备　

　　工业流程检测仪器：工业色谱仪、电子光学仪器、电化学分析仪器等；

　　环保监测仪器：大气质量检测仪器、烟气排放检测仪器、水质检测分析仪器、气象参数监测仪器等；环境试验仪器及设备：各类温度、温度环境试验箱、液浴循环低温箱、盐雾腐蚀试验箱、霉菌试验箱、砂尘试验箱、老化试验箱、淋雨试验箱、气候试验箱等

　　科学仪器及实验室设备：色谱仪、光谱仪、质谱仪、波谱仪、能谱仪、热分析仪器、x射线仪器、核分析仪器、气体分析仪器、光学仪器、过程分析仪器、粒度分析仪器、实验室仪器及设备、实验室家具、生物技术及仪器；专用光学仪器 计量仪器、电子测量仪器、核仪器、地球探测仪器、天文/气象、农业、纺织化纤、建筑建材、石油等行业专用光学仪器



　　会期活动

　　2007计量发展论坛

　　大型专题技术讲座――企业新技术、新产品集中推介活动

　　观摩活动――参观计量测试技术推广应用示范单位

　　招待晚宴――权威采购部门、企业代表及业界专家联谊会

　　2007应用单位重点项目产品采购招标备案说明会

　　招标公司现场招标会



　　评选活动

　　根据调查研究报告中的评估结果，参考评审委员会的评审意见，大会将颁布

　　全国计量检测技术优秀成果评选活动

　　全国计量检测技术论文成果评选活动

　　2006年度最具行业影响力企业评选活动

　　2006年度最佳服务承诺奖

　　2006年度市场最受欢迎的销售工程师

　　2006年度市场最受欢迎的售后服务工程师等奖项

　　（详情备索）

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永不生锈的追求

 

　享誉全国的不锈钢之乡——江苏省兴化市戴南镇现拥有各类不锈钢生产企业700多家, 2005年全镇国内生产总值35亿元,利税总额11亿多元,镇财政收入4.13亿元,成为名副其实的"苏中第一镇".然而,戴南不锈钢产业在发展过程中也曾步入绝境.兴化市戴南不锈钢产品质量监督检验中心正是于戴南不锈钢产业的生死关头建立的,又伴随着戴南不锈钢产业的飞速发展而成长的.

　　上个世纪90年代末是戴南不锈钢产业高速发展的时期.当时全镇从事不锈钢生产的企业大大小小已有300多家.正当赚得盆满钵满的时候,2001年4月1日,媒体曝光了戴南不锈钢产品质量低劣等问题,抨击了当时戴南不锈钢生产的不规范状况.

　　为逃避可能采取的强制性措施,全镇90%以上的企业关门停产,有些企业甚至把原材料或半成品偷偷地沉到河底,戴南镇仿佛在一夜之间又回到起点.

　　戴南不锈钢产业发展处于关键的十字路口.兴化质量技监局正是在那个时候做出了一个大胆的决策,倾全局之力,兴建戴南不锈钢产品质量监督检验中心.

　　从2001年下半年起,兴化质量技监局抽调出所有的业务骨干长驻戴南镇,协助镇政府落实整改措施.他们深入到每一家不锈钢生产企业,了解生产状况,指导技术改造.筹建不锈钢产品质量监督检验中心的工作也紧锣密鼓地展开,在省、市局领导的支持下,新建项目很快被批准.资金不够,戴南镇政府给予了大力的支持.在不到一年的时间内,一座拥有多台万能试验机、金相显微镜等国内当时最先进设备的检验中心在戴南镇建成.

　　检验中心能在最短时间内检测出各类不锈钢产品的化学成分、物理性能,找出不锈钢产品内部组织缺陷,为企业加强产品质量控制提供最准确的依据.

　　检验中心的作用不仅仅体现在提供检测服务和强化技术监管上,更重要的是以实际行动推进科技强镇和质量兴镇各项措施的落实上.从2002年6月起,检验中心的同志全面参与制定戴南不锈钢产业的中长期发展规划,为企业牵线搭桥聘请高工以上专家、教授30多人,帮助企业培训检验人员、质量监督员近百人.

　　据不完全统计,2002年以来,戴南镇累计投入技改资金8亿多元,开发不锈钢新产品100多种,7个项目列入国家火炬计划,1个产品列入国家星火计划,6个产品获省名牌,3个产品获省高新技术产品称号.依靠科技进步和创新,戴南不锈钢产业获得了巨大的成功,兴达钢帘线、长新、希尔发、振亚、新宏达等一批骨干企业拔地而起,其中兴达钢帘线股份有限公司资产总额达到36亿元,总产量约占全国的42%,现已成为亚洲最大、世界第三的钢帘线生产基地.

　　2005年,省发改委经过实地调研,又提出了打造千亿级戴南不锈钢产业集群的发展思路,计划用5年时间建成以戴南镇为核心、横跨苏中3市8镇的不锈钢产业集群.在这种特定的背景下,兴化质量技监局又以发展的眼光重新审视戴南不锈钢产品质量监督检验中心.戴南不锈钢产品已经走向海外,但目前的检验中心还是一个县级检验机构,检验设备已相对落后,出具的检验报告虽然法定有效,但权威性受到很大的限制,不能满足客户提出的特殊要求,检验中心升级问题迫在眉睫.兴化市委、市政府对质量技监局的这一想法予以充分肯定和支持.

　　市委领导批示:按照千亿级产业平台规划要求,检验中心应该尽快升级.同时还责成相关部门认真研究,在资金上予以大力扶持.记者了解到,目前检验中心的各项筹备工作正在有序进行,政府扶持资金也即将到位,一个总投资约450万元,拥有国内最先进检验金相显微镜设备的新检验中心将于不久的将来投入使用.

 

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朱小坤-钻无止境

　2005年8月17日,江苏天工集团董事长朱小坤先进事迹座谈会在镇江丹阳书城举行,与会有关领导和企业界代表一致认为,"天工奇迹"源于朱小坤的人生境界,源于他富而思源、富而思进、造福一方的高尚情操.

　　20年铸就辉煌

　　天工20多年创业发展历程充满了坎坷.从一个五金小厂起家,天工经历了年年"改行"、时时"掉头"的艰难选择过程,到如今发展到拥有17.6亿元资产的"中国工具大王"、"亚洲行业冠军",闯出了一条可持续发展的民族工业振兴之路和名扬四海的"天工"品牌.天工坚持发展"专、精、特"产品,以诚信占领市场,以诚信走出国门.天工生产的高速钢,占据了国内60%的市场;高速工具钢已连续6年位居全国第一,2005年实现销售16.8亿元,自营出口5850万美元,利税2.2亿元(其中上缴地、国两税超亿元),分别比2004年增长达32.9%、35.9%、34.8%,各项指标再次名列丹阳市企业前茅,继续保持了健

　　康、协调、可持续发展的良好态势.尤为可喜的是,公司实现了中国高速钢出口"零"的突破,自营出口于2005年9月份首次突破710万美元,跻身于世界特钢、工具行业强手行列.

　　天工集团董事长兼总经理朱小坤和他领导的天工集团分别荣获"2005年中国十佳诚信单位"和"2005年中国十佳诚信企业家",江苏省首批"三创之星"、"中国机械工业企业高级职业经理人"、"中国五金工业百强企业"、"中国最具竞争力的五金工业企业"等殊荣.2005年9月29日,朱小坤再次被邀请赴北京人民大会堂参加庆祝国庆五十六周年招待宴会.

　　天工集团在做强做大的同时,朱小坤兼任村支部书记的浙江省丹阳市前巷村也逐步走向富裕:从1981年的人均收入不足300元增至现在的1．5万元.现在的前巷村,从小桥流水到绿树长廊,从红花绿草到别墅轿车,一个美丽、文明、充满现代化气息的乡村展现在眼前,这是一座沐浴在田园风光中的村落.前巷的美丽来源于天工的投入.从2000年开始,天工集团每年用于前巷村道路、绿化、河道等基础设施建设的费用不少于500万元.2004年,天工投入1000万元用于统一规划、统一标准、统一样式,建设新的别墅群.气派而不失优雅的别墅群已经初显雏形.

　　朱小坤身上表现出来的,是一个新时期GXD员惠泽乡里、有福民享的党性理念和高风亮节情操.

　　艰难选择出路

　　有位名人说过:"童年的艰辛是一种财富."朱小坤的人生经历印证了这句话.朱小坤对童年时代的贫穷记忆犹新.在集体"共同贫穷"的岁月里,他从少年时就推独轮车、挑大粪,一天挣六、七个工分.那时吃不到米饭,早上喝一大碗稀饭,跑到江堤就饿了,但还得挑一天江堤.在艰难的环境中,个性要强的他下定决心,有机会一定要多挣钱,过上好日子.在那个年代,人们常常为了一砖一瓦、一点鸡毛蒜皮的小东西而斤斤计较.每看到这样的场面,朱小坤心里总不是个滋味,他立志要带领乡亲们摆脱贫困.

　　1981年,朱小坤开始经营前巷村五金厂.创业初期没有资金、技术,没有固定的产品,虽名叫五金厂,却靠收集印刷厂的下脚料搓纸绳度日.不久,又改做铜拉手,后来又改做塑料瓶盖.1984年,他们又改做电视机强力天线,当时很是火了一把;后来他们紧跟消费者的需求造起电子琴.

　　没过多久,"铁臂阿童木"携手"卡西欧"横扫国产电子琴市场,天工因"船小好掉头"及时退出,躲过一劫.市场无情的变化,让朱小坤明白了没有固定的产品难以持续发展的道理.1987年,朱小坤果断把所有热情凝聚在麻花钻上,从此"咬定青山"闯市场,并最终让天工集团的工具麻花钻和高速工具钢产量坐稳了世界榜首宝座.

　　朱小坤为村里人改变生活条件,却很少想到自己.他的家,不是深宅大院,没有豪华设施,一幢普通两层民宅.前巷村不少人比他"现代"得多.他说:"我不打牌、不跳舞,没有什么时髦的爱好,我喜欢工作.现在日子好了,带领乡亲们共同致富是一种快乐!"

　　朱小坤的老邻居十分敬佩他:"小坤带领村里人都富了,但是他挺辛苦的.每天7点多钟就上班,直到晚上10点多钟才回家,他打心底里希望村里人都富起来."去年天工集团党委在开展先进性教育活动中,朱小坤向全体党员提出:"自己的事再大也要当成小事,百姓的事再小也要当成大事."

　　小产品占领大市场

　　天工品牌能够一举冲出国门,与它坚持产业化道路的经营理念息息相关.天工自主开发的工具专利产品,目前在国际工业品市场上的年销售额已达到500万美元,而且每年增幅都在30％以上.天工用M35、M42生产的磨制钻全部销往国际市场,特钢用料1600吨/年,仅此一项就有2.3亿元销售额,25％以上的利润.

　　天工集团1987年开始生产工具麻花钻,90年代进入快速发展期.他们作出有气魄有远见的选择:跳出国内市场的低水平竞争,主打国际市场.他们认为,稳步发展要处理好产品"不变"与"变"的关系,同时也要看清小产品与大市场的关系.麻花钻虽小,市场却十分广阔、稳定,它是机械加工的"常规武器",也是欧美家庭日常用品.就这样,天工通过20年的经营历程,以年产4亿多支的麻花钻头,"钻"开了中国和世界工具行业的大门,成为国内外亿万消费者的"铁杆"利器.目前,天工产品占据了相当的市场份额,成为国际工具市场的知名品牌.过去0.5美元一只的麻花钻,现在卖到了3美元一只,真可谓"墙内开花,墙外更香".天工工具麻花钻走进了千家万户,"象牙少女"的美貌惊艳了中国和世界,慕名而来攀亲结缘的客商踏破了天工的门槛.

　　天工工具产品在国际市场上的影响和美誉度要远远大于国内,已牢固占据国际市场.天工之所以在国际市场产生如此影响,关键是善于与国际强手合作.朱小坤有个形象的说法:国际市场的游戏规则,是大人与大人玩,小孩与小孩玩.所以,踮起脚尖,找世界著名的大公司合作,是进入世界市场的捷径.天工按照国际供应商的要求,工艺一道一道整改,一项一项达标,执行最严格的国际制造标准,按照国际规范实施管理,终端产品质量从原料就开始监控.这一系列措施深得跨国公司赞赏.天工与世界前十位的工具商建立起良好的合作关系.美国最大的钻头工具制造商哥伦菲尔公司,所有麻花钻半成品都从天工采购,拿回去磨个尖,打上自己的品牌就对外销售.过去,美国哥伦菲尔公司,每年都从世界最大的高速钢生产商法国埃赫曼特钢公司购进大约3000吨钢材.但从2001年开始,却只购进了2500吨.法国埃赫曼特钢公司经过两年深入调查,决定与天工携手合作.这一合作,在国内、国际上都产生了非常大的影响,是天工参与全球竞争,实现跨越发展的一项重大举措.世界著名五金工具零售商德国博世公司,每年订购几百万美元的天工产品.香港客商也在天工设立专门的工具定点制造厂.

　　2006年4月8日,在"全国工具学术交流研讨会"上,朱小坤以"以民族责任感振兴产业,以社会责任心发展天工"为题作了主题发言.他从"中国工具制造、中国工具品牌和民族工业的发展如何适应当今瞬息万变的市场"、"求人不如求己"理念,强调自主创新的重要,呼吁中国工具同行携起手来,共创民族传统工业新的辉煌."我觉得,现在看来,天工'以民族责任感振兴产业,以社会责任心发展天工'这条路走对了,我们还会坚定不移地走下去."

　　朱小坤说:"坚持专、精、特的发展方向,做大、做优、做强产业链,从而确立在同行业中的优势地位."不求十项全能,瞄准"单打冠军",善于与国外强手合作,敢于竞技于国际主流市场,在学习中创新,在竞争中发展,这就是天工特色.

　　高速钢和麻花钻,是天工集团的两大支柱、主导产品.麻花钻是中国民族工业的传统产业,他们热爱它,所以要把它打造成中国民族工业的"争气钻".高速钢产品投产后,天工以更加坚实的"两条腿"支撑起民族工业的重担,迈开了振兴传统产业的步伐,使"大使命"的内涵凝聚了新的力量.朱小坤表示,正是在这种意义上,我们才可以自豪宣告:中华民族传统的工具产业实现了举世公认的振兴!

　　特钢产品根深树大

　　1992年,天工麻花钻进入快速发展时期.当时,日产麻花钻10万支,年需原料工具钢600多吨.时值工具钢市场紧俏,有时一斤难求与600多吨的需要,这个巨大的缺口意味着什么,天工人心知肚明.为了赢得主动,让麻花钻"吃好吃饱",天工决定自建高速钢生产线,迈开了工具与专用原料工具钢"两条腿走路"的步伐.

　　从此,天工特钢厂生产高速钢与钻头两"兄弟"并肩转战市场.两条腿走路,相互支撑,相互依存,提高抗击市场风险的能力,带来竞技国际市场的实力.十多年来,天工的钻头产品系列不断调整结构,增加高档品种,钢厂在第一时间保证了最优质的原料供应.天工特钢厂攻克一系列技术难题,使技术装备和生产工艺跃入国内领先水平.朱小坤说:两条腿走路,瞄准的是两个世界一流.

　　目前,天工高速工具钢已由昔日的配角,成为当之无愧的主角,其销售和利润,已经占据了企业的半壁江山.当国内不少钢铁企业举步维艰时,天工的高速钢生产不仅自给自足,更以其精和特的优势,走俏国际市场.世界最大的高速钢生产商法国一特钢公司与天工集团的合作项目,总投资7亿多元的天工爱和特钢有限公司就建立在天工厂区.

　　他们紧紧抓住高速工具钢生产占据国内60%市场的机遇,瞄准世界一流,迅速更新设备.2001年,建起中国第一条高速工具钢连轧生产线;2002年,引进奥地利GFM公司500T精锻机;2003年,再次投资1.8亿元,新上1250吨快锻及其配套的650开坯机和400轧机,使公司轧钢形成从250、300、350、400、650到连轧的整套机组,锻造形成了从1T、2T、3T、5T电液锤到快锻、精锻机组,高速工具钢生产技术装备水平在国内乃至国际同行中处于领先优势,为公司高速工具钢质量、生产能力、效率的提高提供了保证.2005年为最大限度降低成本,天工在生产高速钢的源头上进一步向前延伸,成立了磁选厂,把废砂轮灰、废机床磨屑料等全部通过自行磁选后冶炼,进一步拉长了产业链,成为中国变废为宝、节能降耗,实施循环经济的典范企业.

　　近年来,天工集团每年研发的费用占公司总销售额的8%以上.2003年,公司与中国钢铁研究总院联合创办了设在天工的高速钢研究中心,并购置了世界上最先进的德国ZEISS公司的金相显微镜、体视镜,日本恒一公司的显微维氏硬度计等研究检测设备.聘请了国内外一大批高速工具钢方面的知名专家、教授,走上了开发研究、自主创新高速工具钢的尖端领域.公司与东南大学共同承担了"高纯净度优质M42高速钢的研究"科技攻关项目,此项目和M7钼系、TG高速工具钢均被审定为国家火炬计划项目,公司还被审定为国家重点高新技术企业.

　　天工"高速钢与麻花钻"并肩携手,转战市场,向国内外用户展现出更加强健的天工企业形象.高速钢厂在第一时间保证了钻头最优质的原料供应."麻花钻这枚军功章里,也有高速钢的一半功劳."

　　诚信为本经营

　　走进天工,赫然入目的是"树百年天工,创知名品牌"和"一切从诚信做起"两行鲜红的魏碑大字,气势豪壮,撼人心魄.朱小坤说,第一句话是天工的理念;第二句话是天工怎样才能实现这一理念,那就是"一切从诚信做起".

　　天工品牌在国际上能够保持十几年经久不衰,"诚信"是支撑和指引前进的灵魂;天工的产品能够纵横天下,诚信质量、诚信合同是两大法宝.他们从诚信文化入手,牢固树立诚信经营理念.天工的员工人人都有一册《天工人准则》,这是天工员工必读物.在这本《准则》里,几乎把天工的经营理念和实践都归纳在"文化经营理念"这个主题,充分显示出他们"经营文化"的水平和能力.包括:质量格言,产品反映人品,人品决定产品;质量是道德,质量是人格,质量是修养;质量是对客户的尊重.文化理念,诚信是天工的血脉,是天工的灵魂,是广大干部员工的行动准则.用企业文化打造知名品牌,以正气立身,以光明存心,待人以谦和,立业以诚信.发展理念:发展是硬道理.发展才有进步,发展才有未来."树百年天工,创知名品牌"是天工的发展目标.天工精神:团结拼搏,求真务实;敢于争先,巧夺天工.天工人诚信格言:诚于心,义于德,信于行.

　　对于"诚信",朱小坤有着深切的感受.他说,天工20多年来能有一个比较大的发展,而且每年的增幅都在30％以上,靠的就是"诚信文化".朱小坤认为,"诚信文化"不是企业某一方面的理念和实践,它应该贯穿于企业的一切经营管理之中.对国家而言,照章纳税是诚信;对职工而言,按时发工资是诚信;对社会而言,产品保质保量是诚信.

　　在天工,围绕诚信发生过许多感人的故事:2002年,天工一位成品库管理员把一批台湾客户订购的套钻发错了地方,按常规重新更正势必延误合同规定的交货时间.朱小坤闻知后,当即决定空运补发,确保了如期交货,台湾客商对此很是赞赏.事后朱小坤说,如果单纯从"钻头坐飞机"的造价上来看,这"钻头"是贵了一点,企业做的是一笔赔本的买卖.但是,这个机票不光是给"钻头"买的,更是给我们天工的诚信买的!甚至可以说,这张机票情系两岸同胞,是我们天工为祖国和平统一大业所作出的一点微薄的贡献.

　　天工集团正沿着构建平安、繁荣、和谐天工之路,孜孜不倦,再攀高峰,争当世界特钢、工具行业冠军.谈起未来,朱小坤更加踌躇满志:规划创立天工工具工业园区,打造世界五金工具生产基地.争取到"十一五"期末实现销售100亿元,为振兴丹阳、镇江经济作出贡献,带动更多的群众致富.前巷村的发展目标:10年到15年,带领前巷村达到一流标准,做到户户有别墅、轿车,基本解决所有村民所养、所医、所乐.

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光电子产品越来越多元化

    

    经过多年的发展，我市已经初步形成了以光显示器件及其上下游产品为主体，金相显微镜以光电子材料与器件、光电光学仪器、国防光电子、汽车电子、软件为重点的产品结构和相对集中的企业集群。

    

    在光显示器件方面，已形成了覆盖TN、STN、彩色STN、TFT等国内门类最全的液晶器件企业集群；长春半导体股份有限公司的发光二极管外延片生产线已经建成，光机所的白光二极管项目已在中新光电有限公司进入产业化。液晶下游产品也形成了一定的生产规模。彩晶集团的15英寸多媒体彩色液晶电视、铁路车载液晶电视已通过新产品鉴定，并投放市场。金相显微镜液晶监视器及PC一体机、工业用液晶触摸屏、液晶多媒体广告机已实现小批量生产。

    

    在光电子材料与器件方面，我市已形成一定的生产能力。主要产品包括全固体泵浦激光器系列产品，光电编码器、紫外写入光纤光栅；光学玻璃，光学晶体及镀膜材料，荧光粉及电致发光材料；高压大容量铝电解电容器系列产品。其中，我市生产的全固体泵浦绿激光器占世界市场份额的30％，获国家发改委“国家高技术产业化示范工程”授牌；光电编码器的国内市场占有率达到50％以上，并大量出口。

    

    在光电仪器方面，我市是我国主要科学仪器生产基地之一，拥有光机所、吉林大学、应化所、光机学院以及气象仪器所、试验机研究所等研究机构和东北光学精密仪器厂、长春第一光学仪器厂、吉大小天鹅、鸿达公司等一批科学仪器生产企业。其主要产品医用光学仪器、电化学仪器、地学仪器、高温金相显微镜、大型光谱仪、新型极谱仪、MPT光谱仪、夜视仪、指纹识别仪、车用光学仪器等都处于国内领先水平。其中，液晶参数综合测试设备已出口到美国等国家。

    

    在汽车光电子方面，我市生产的汽车燃油喷射系统、自动变速控制器系统、安全气囊控制器系统、防抱死装置控制器系统已应用于国内大部分车型。车用液晶仪表、电子地图、指纹锁、GPS、车载音像系统已进入产业化阶段。

    

    在软件产业方面，我市已形成以信息安全、企业资源计划管理、粮食测控、教育课件、生物识别为特色的企业群。CA认证、粮食测控、企业ERP、金相显微镜、教育课件系统、人像识别等软件产品都有一定的市场份额。

 

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为半岛制造业基地建设装引擎

　　烟台市质量技术监督局把提高执政能力、加快经济发展作为当前工作的总抓手,结合全市经济产业的发展重点和努力方向,充分发挥职能作用和技术优势,强化措施,加大力度,全面推动烟台制造业基地建设进程,以实际行动贯彻落实十六届四中全会精神.今年9月份,市长周齐在得悉烟台又有3种产品获得"中国名牌产品"称号,名牌总量跃升为全省第二位时,非常高兴地做出批示:请市质监局采取更加有力的措施,大力推进这项工作,为实施"三个一批"战略和经济结构调整做出新的更大贡献.

　　针对烟台市今后重点发展金相显微镜、机械制造、电子信息、食品和黄金四大支柱产业的精神,今年以来,烟台市质监局在没有政府投资的情况下,自筹资金1000余万元,加大了对机动车配件检测室、食品通用实验室、黄金检测室的建设改造力度,为加快烟台制造业基地建设搭建了高水平的技术平台,提供了强有力的技术支撑和保障.改造后的机动车配件检测室从国内外新购置了三坐标测量机、投影仪、金相显微镜等尖端设备近三十台套,目前已拥有了对汽车零部件、机械铸造件在内的所有机械零件的力学性能、物理性能、材料成分分析、金相分析检验的综合功能,并于近日通过了国家实验室认可、省局计量认证和审查验收三位一体的评审工作,今后出据的检验数据可以有效通行世贸组织成员国.

　　烟台市质监局十分注重标准化工作,用标准化工作领航制造业基地建设,并以此为突破口,全面提升胶东半岛制造业基地的建设水准,适应并满足了经济发展和市场竞争的需要.据统计,全市目前按照国际标准或国外先进标准组织生产的企业已达801家,涉及产品1011种,采标产品年产值达到300亿元.今年上半年,他们在对辖区内300余家汽车零部件企业的标准化工作进行调研的基础上,研究制定了《关于加强汽车配件制造业标准化工作的意见》,鼓励引导企业采取国际标准或国外先进标准,用标准的先进性保证产品的高质量.并根据企业需要,帮助企业解决在标准制定、标准查寻、采用国际标准、体系认证等方面的问题.同时以WTO/TBT咨询服务站为依托,及时向有关企业提供国外最新的技术法规和技术信息,使出口企业有效规避国外的技术壁垒.

　　烟台市质监局还坚持从源头抓质量,在全市上下广泛开展了质量兴市和名牌战略活动,膨胀企业规模,做强龙头产品,培育出了一大批具有享誉中外的名优企业和名牌产品,拉动全市经济迈上了一个新台阶.在他们的积极争取下,烟台市政府把质量兴市列为2004年18件大事之一,召开了全市质量工作会议,出台了《烟台市开展质量兴市暨实施名牌战略实施意见》和《争创名牌产品奖励办法》,在全市掀起了新一轮质量兴市活动的高潮.截至目前,全市共有4个县级市入围"全省百强县"行列,2个县级市获得"全国质量兴市先进县市"称号,6个产品获得"中国名牌产品"称号.

 

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中国计量测试技术的开拓者

王守融,精密机械及仪器学家和光学仪器工程教育家.中国光学仪器工程教育和计量测试技术的开拓者,我国精密机械与光学仪器学科的创建者之一.长

期从事精密机械及仪器科学理论与金相显微镜技术的研究与教学工作,取得了既有理论意义又有实用价值的研究成果,培养了一批光学仪器工程和计量测试技术方面的高级专门人才,为发展我国光学仪器学科与技术作出了重大贡献.

　　王守融　江苏省吴县(今苏州市)人,1917年4月20日出生于书香世家.其祖父为清朝进士,其父王季同自幼好数理,不应科举,曾就读上海同文馆,毕业后作过几年教习,研究理化,后去英国留学攻读机电工程,于1911年回国,其叔父王季绪是我国最早的机械工程专家之一,1912年毕业于英国剑桥大学,曾任国立北洋大学教授、教务长和天津大学教授等职.其兄弟姊妹中不乏为工程宿将、学部委员、妇科专家和大学教授等.

　　王守融天资聪颖,自幼受家庭熏陶,特别是父辈的影响,酷爱数理化各科学习,且动手能力很强.1927年在上海私立昌进中学附小毕业,1933年在上海大同大学附中理科毕业,同年以优异成绩考入我国著名高等学府清华大学,在机械工程系攻读航空工程,年仅16岁.他勤奋好学、才华出众,学冠诸生,1937年毕业后留校任教.1937年7月抗日战争爆发后,王守融随校南迁昆明,1938年任清华航空研究所庚款补助研究员,从事飞机性能与结构方面的研究工作,并发表了四篇有关飞机性能及结构方面颇有价值的学术论文.1940年,在昆明中央机器厂任工程师,并兼任七分厂厂长.1945年,赴美国与加拿大等地考察,后在加拿大麦哲尔大学从事研究工作,并在加拿大帝国机器厂任机械设计工程师.1948年回国后,出任上海资源委员会下属的上海机器厂厂长兼总工程师.

　　解放后,1949年8月,应南开大学工学院院长孟广喆教授之邀,延聘为南开大学机械工程系教授,年仅32岁.王守融在南开大学任职期间,为机械系学生开设并讲授了工具机械、工具机设计、汽车工程、金相及热处理等多门课程,并编写了讲义和教材.同年,应北洋大学机械工程系主任潘承孝教授之邀,赴该校任兼职教授,为机械系学生讲授工具机械、金相及热处理和机工学等课程.

　　王守融知识渊博,学术造诣精深,特别是在近代机械加工工艺方面具有丰富的实践经验,加之备课认真,治学严谨,因而在课堂教学中条理清晰、逻辑严密、论证科学、分析透彻,深受师生所敬仰.

　　1952年院系调整时,南开大学工学院并入天津大学,王守融任天津大学机械工程系教授、教研室主任、副系主任等职,并负责创建了我国第一个精密机械仪器专业和后来的精密仪器工程系.为此,他沤心沥血、辛勤工作、贡献出自己全部的聪明才智.在此期间曾为学生讲授"机械制造工艺学"、"仪器制造工艺学"等课程.并编译、编著出版了《精密仪器制造工艺学》、《仪器制造工艺学》等教科书.

　　1953年,王守融主持了"不等分半自动刻线机"的研制工作,于1955年研制成功"津仪01型半自动刻线机".该刻线机的刻线精度达到了国际水平,成为我国自行设计、制造的第一台计算尺刻线机,后为南京教学仪器厂和上海四达仪器厂所采用,1965年,该项成果获国家科委重大科技成果奖.

　　由于王守融教学与科研成果卓著金相显微镜,1956年受聘为二级教授,曾任国家科委仪器学科组成员、中国科学院仪器馆(现为中国科学院长春光学精密机械研究所)学术委员会委员,全国高等工业学校光学仪器类专业教材编审委员会主任委员,中央教育部高等学校自然科学学报编委.1962年3月,应邀参加了中央在广州召开的"科技工作会议",并于1956年、1964年参加了我国科学技术长远规划的制定工作.他是第三届全国人民代表大会代表,中国民主促进会天津市委员会常委.

中国光学仪器工程教育和计量测试技术的开拓者

　　光学仪器广泛用于机械制造、冶金、化工、能源、环保以及国防工业等部门,成为观察、测量、计算、记录和控制自然现象与生产过程的工具.为了发展国民经济,必须大力发展科学技术.而发展科学技术,除了需要进行理论上的研讨之外,还必须进行一系列的科学实验,而光学仪器是科学实验中必不可少的重要工具.

　　中华人民共和国建国前,我国没有独立完整的光学仪器工业.中华人民共和国成立后,1953年开始执行的第一个五年计划,国家将陆续建成一批大型骨干工业企业和国防工业,而这些企业中必须配备大量的光学仪器,为此,国家要在高等学校设立新的专业——光学仪器类专业,以培养国家急需的仪器制造和计量测试技术方面的专门人才.

　　1952年,中央教育部委托天津大学筹建"精密机械仪器专业",此时,王守融担任了该专业筹备组组长职务.这是中华人民共和国成立后,在我国高等学校中最先设置的精密机械仪器专业,从而为有计划的培养能够独立进行仪器设计、制造、以及科学研究的高层次工程技术人员奠定了基础,以满足国家建设的需要.

　　在王守融的主持下,制定了精密机械仪器专业的教学计划,主要课程的教学大纲.1956年根据中央高等教育部的指示,重新进行了修订,作为全国统一的教学计划.该教学计划对课程的门类、学时数、各实践环节的安排和要求均有明确的规定,成为指导教学的基本文件,对我国高等学校相关专业人才的培养起到了重要的指导作用.

　　在王守融的领导下,筹建了精密机械仪器实验室.由当时的民主德国、苏联和瑞士等国家进口了为数众多的仪器设备和精密加工机床,其中某些高精度的仪器设备,在当时国内的一些科研院所亦尚不具备,堪称一流.该实验室除满足了本科生和研究生进行教学和科学研究需用之外,还经常接受国内一些科研院所和厂矿企业的高水平实验和仪器设备的鉴定任务.

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中国国际金属冶金工业博览会

地  点:北  京:中国国际展览中心

批办单位:                           

中华人民共和国商务部                

中国国际经济技术交流中心          

北京金属学会                       

中国有色金属学会                     

中国金属材料协会                 

承办单位:                        

北京世纪佳业展览有限公司           

参展范围:

冶金(钢铁及有色金属):

1、      钢铁产品(板材/管材/线材/带材/棒材)、钢铁制品、及辅助用品;生产技术及设备、金相显微镜、原料处理技术及设备;轧钢、拉、拔、挤技术及设备; 冶金原料处理(矿石、焦炭、炭素材料及其它辅助原料);有色金属产品、金属制品.

2、      冶炼:炼铁设备、炼钢设备、拉拔、精整、镀锌、镀锡、彩色涂层、粉末冶金设备、连铸设备、结晶器、轧机、切断设备; 金属结构产品及各种应用材料.

3、      辅助机械及设备:物料输送设备、表面处理设备、传动设备、减速机、润滑设备、打标机、焊接设备、烧结机、起重设备、电气设备、除尘设备、空分设备、水处理设备、炼焦设备、冶金专用车辆、泵阀及风机、液压及密封设备等.

4、      自动化及检测光学仪器:控制及调节设备、调速设备、称重及配料设备、传感器及变速器、物料测量元件、 化学测量仪表、显示及记录仪表、红外测温仪、热工校验仪表;测厚仪、金相显微镜、测碳仪、红外分析仪、无损检测设备、露点分析仪、测力传感器、真空泄漏检测仪、环境检测仪器、水分检测仪、耐火测试设备.

5、      用于冶金、热加工、机械加工、耐火材料生产等方面的各种电动设备、动力传动及冶金轴承设备、电子检测及控制装置、数据处理技术及光学仪器.

6、      环境保护技术及设备;钢铁生产安全及防护技术;金属防腐蚀涂料/眼表面处理与防腐蚀技术/设备.

 

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上海国际科学与艺术展侧记

　只要换一种眼光,世界就会不同.在5月27日开幕的"2006上海国际科学与艺术展"上,科学与艺术,好比同一位观察者交替出现的两种眼神,一个求真,一个唯美,少了谁,世界都会黯然失色.

　　

　　角度决定美丽

　　

　　三段坚硬的岩石柱子,怎么看都貌不惊人,但在地球科学家朱洪源教授的眼里,它们很美.原来,这些取自"亚洲科学钻探第一岩芯"的样品,是科学家深入地球内部的"望远镜",地球内部的故事都得请教它们.比如,这三段岩芯都是花岗岩,却因地下岩浆成分的不同而呈现不同的颜色和光滑度;信不信由你:这些曾长期"生活"在高压缺氧环境下的岩芯里,竟留有菌类"出没"的痕迹,足见生命之顽强.

　　

　　其实,大自然乃造诣最高的艺术家,美与不美,全在你观察的角度.瞧,粗糙不平的铝合金断口,在扫描电镜下成了昆虫"花大姐"的腹部;在空气中放置了36年后的纯银样品,其表面自发生长出的晶体,扫描电镜将它们的美丽一一记录:"化蝶"、"雄起"、"太空穿梭"、"三剑下天山";不锈钢产品的金相显微镜照片像一条昂首挺胸、逶迤前行的长蛇,唯一不同的是长了一双大脚,此谓"画蛇添足".

　　

　　美与真不可分

　　

　　著名华裔物理学家、诺贝尔奖得主李政道,原来还是位水墨画的高手.面对由他创作的36幅水墨画,也许你并不一定能完全领悟其中的意境,但你一定能看出这位科学大师发自心底的求真的渴望.几乎所有的科学大师都说,指引他们从事科学探索和发现的动机,"从一开始就是美学冲动的显现",正如英国诗人济慈所说:"美即是真,真即是美."

　　

　　美国物理学家唐纳德·奥尔森就是名"不务正业"的科学家.他开发出一套重新研究艺术史的软件,做起了"另类侦探".比如,在莎士比亚和乔叟的文学作品里探索天体运动的痕迹,或是在凡·高和蒙克的油画作品中发现意想不到的自然现象.令人不可思议的是,奥尔森通过丝丝入扣的科学推理证明,凡·高的名画《月出》创作于1889年7月13日21时08分.

　　

　　同样,在艺术家的视野中,又常常孕育着真的内涵.毕加索著名的《镜中的女孩》、《格尔尼卡》和《阿维尼翁的姑娘们》都是耐人寻味的立体主义作品,却又都擅长平面分解:女人的各个局部被集合在同一个画面上,时间、空间和运动等多种因素在无形中"对话",金相显微镜四维空间的形象由此诞生.

    5月28日起至6月1日,"2006年上海国际科学与艺术展"在东方明珠电视塔零米大厅和上海国际新闻中心免费对公众开放,详情请查询"科学与艺术网"

 

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金相显微镜下看高速度背后的秘密

　　与许多行业一样,我国客车行业同国外相比仍存在差距.但是,作为国内客车行业的领军企业———宇通集团经过多年历练,以无可争议的综合实力和绝对领先的科研技术,以及卓越的品质,引导着中国客车产业的发展,创造出一个又一个神话.从1993年宇通实行股份制改造至今,宇通客车便乘上了一列超速列车,国内市场占有率已超过20%,公司主要经济指标连续10年平均以超过50％的速度增长.

 

 

　　2004年宇通集团销售收入超过74亿元,其中客车业务销售完成1.8万多辆,金相显微镜销售收入达55亿多元,进一步拉大了与竞争对手的差距."宇通客车"在"2003·2004"年度中国500最具价值品牌评估中,以53.84亿元的品牌价值被评为第95位.同时,"宇通客车"品牌被国家质量监督检验检疫总局和中国名牌战略推进委员会授予"中国名牌产品"称号.宇通客车已成功缔造了中国客车行业的第一品牌.

　　陪同记者采访的宇通集团质检处处长何广安告诉记者:"宇通之所以取得如此辉煌的业绩,是同公司上下对产品质量的高度重视、企业卓越的质量管理理念以及完善的管理体系分不开的."

　　在宇通公司的承装车间内,记者看到,一辆辆崭新的客车在进行装配与测试,生产线上一派热火朝天的景象.何处长介绍,企业奉行"预防为主,策划在先,抓两头(供应商管理和市场信息的收集),促中间(生产过程的稳定)"的质量管理理念,将质量管理工作做在生产过程的前面,将质量管理动态纳入生产过程.企业从产品研发、生产工艺、检测手段三方面确保领先同行业.

　　将4%的销售收入用于产品研发,这在别的客车企业是不可想象的,但宇通做到了.宇通的研发采用CAD产品设计开发系统及UG开发设计系统,另外还采用三维模具设计、三维CATIA软件、CAPP工艺设计、PDM产品数据管理及Solidedge程序等各种先进软件来保证所设计产品质量及工艺的可靠性与合理性.宇通公司引进的国际顶级设计工具CATIA三维设计系统,不仅增强了设计的可视化程度,而且与供应商的数据交换也更加准确;通过电子样车,大大缩短了产品设计周期,使新产品能够更加快速地推向市场,并从根本上保证了宇通客车产品可靠耐用的高质量.

　　同时,宇通集团采用先进的生产工艺来保证产品的质量.公司拥有焊装、涂装、总装各四条生产线,装备有整车磷化、大顶蒙皮自动滚焊、静电自动喷涂、中蒙皮滚压成形和涨拉粘接、前后围玻璃钢粘接、型腔喷蜡防腐等先进工艺及世界领先的座椅生产线.2003年底,公司再次投资3000万元兴建的年生产能力为2000辆、与欧洲同步技术的高档豪华车生产线投入使用,使公司产品质量的保障能力提高到一个全新的台阶.

　　另外,宇通拥有完善的检验控制手段和先进的检测设备,来保证产品质量的可靠性.在零部件内在质量控制方面,公司拥有蔡司金相显微镜、图像分析仪等先进理化检测仪器,对零部件的金相组织、力学性能等进行检测;运用振动实验台、耐久性实验台等,对电器件的可靠性及耐久性进行检测;运用盐雾实验机、涂膜杯突仪等,对涂料等化工原材料的物理及化学性能进行检测;另外公司还拥有国内最先进的两条整车全自动数字检测线,来为客车的交付进行最严格的把关.

　　2003年2月,宇通通过了国家3C强制性认证,是客车行业内第一批通过强制性认证的企业,目前公司生产销售的车辆全部符合国家强制性要求.2004年9月,宇通顺利获得了由德国管理体系认证有限公司(DQS)颁发的ISO/TS16949∶2002版质量管理体系认证证书.据悉,这是国内首家获此认证的客车企业,它标志着我国客车行业在质量管理方面取得了突破性进展,已经实现与国际同步接轨.[上海光学仪器厂]

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