一、國(guó)際熱處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

    在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。早在商代，就已經(jīng)有了再結(jié)晶退火的金箔飾物。公元前770～前222年，中國(guó)人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會(huì)因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝。公元前六世紀(jì)，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國(guó)河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說(shuō)明是經(jīng)過(guò)淬火的。隨著淬火技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對(duì)淬火質(zhì)量的影響。三國(guó)蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說(shuō)明中國(guó)在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力。中國(guó)出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15～0.4%，而表面含碳量卻達(dá)0.6%以上，說(shuō)明已應(yīng)用了滲碳工藝。但當(dāng)時(shí)作為個(gè)人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。

    1863年，英國(guó)金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時(shí)，內(nèi)部會(huì)發(fā)生組織改變，鋼中高溫時(shí)的相在急冷時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。法國(guó)人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論，以及英國(guó)人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎(chǔ)。與此同時(shí)，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過(guò)程中對(duì)金屬的保護(hù)方法，以避免加熱過(guò)程中金屬的氧化和脫碳等。1850～1880年，對(duì)于應(yīng)用各種氣體(諸如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進(jìn)行保護(hù)加熱曾有一系列專(zhuān)利。1889～1890年英國(guó)人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專(zhuān)利。

    二十世紀(jì)以來(lái)，金屬物理的發(fā)展和其它新技術(shù)的移植應(yīng)用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個(gè)顯著的進(jìn)展是1901～1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐進(jìn)行氣體滲碳；30年代出現(xiàn)露點(diǎn)電位差計(jì),使?fàn)t內(nèi)氣氛的碳勢(shì)達(dá)到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jìn)一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢(shì)的方法；60年代，熱處理技術(shù)運(yùn)用了等離子場(chǎng)的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝；激光、電子束技術(shù)的應(yīng)用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學(xué)熱處理方法。

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    我國(guó)的熱處理產(chǎn)業(yè)起源于50年代初蘇聯(lián)援建的156項(xiàng)企業(yè)。其中的機(jī)械工廠(chǎng)都設(shè)熱處理車(chē)間和工段。購(gòu)買(mǎi)了大批蘇制熱處理設(shè)備、包括箱式、井式、鹽浴等30、40年代水平的電阻加熱爐，并相應(yīng)建立了第一批按蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)這些類(lèi)型設(shè)備的電爐廠(chǎng)。一些高等工科學(xué)校經(jīng)過(guò)院系調(diào)整后、創(chuàng)建了包括在機(jī)械制造工藝系中的熱處理專(zhuān)業(yè)，于1954～1956年培養(yǎng)出了第一批專(zhuān)科和本科的熱處理專(zhuān)業(yè)正式畢業(yè)生。50年代末和60年代初還有從蘇聯(lián)學(xué)習(xí)歸來(lái)一批熱處理專(zhuān)業(yè)的留學(xué)生。陸續(xù)建立的一些科研機(jī)構(gòu)和專(zhuān)院校，基本上能按照材料和應(yīng)用發(fā)展的步伐開(kāi)展熱處理基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，涌現(xiàn)出一系列的科研成果。由此，從人才培養(yǎng)、研究與開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)的革新和設(shè)備制造等方面初步形成了一個(gè)較完整的專(zhuān)業(yè)體系。

    由于科研和生產(chǎn)應(yīng)用的脫節(jié)，對(duì)革新生產(chǎn)設(shè)備的忽視以及長(zhǎng)期閉關(guān)鎖國(guó)造成的目光短淺，上世紀(jì)60、70年代的機(jī)械、冶金工廠(chǎng)的熱處理生產(chǎn)技術(shù)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的進(jìn)步。直到80年代實(shí)現(xiàn)了和國(guó)際社會(huì)的溝通，引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，一些大型骨干企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)有了明顯的改觀(guān)。經(jīng)過(guò)30年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)沿海東部地區(qū)終于形成了今日的完全以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向的熱處理專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)格局?，F(xiàn)在的熱處理行業(yè)除了生產(chǎn)模具及其配件以外，還包括大量的機(jī)械零部件和五金配件等；但模具熱處理仍然是這個(gè)行業(yè)的主營(yíng)產(chǎn)品，現(xiàn)在仍然占有60%以上的市場(chǎng)份額。目前，廣東熱處理產(chǎn)業(yè)群擁有約600個(gè)廠(chǎng)點(diǎn)，其中大多數(shù)廠(chǎng)點(diǎn)都有模具加工業(yè)務(wù)。

二、我國(guó)熱處理行業(yè)運(yùn)行分析

    綜觀(guān)多年來(lái)我國(guó)模具熱處理生產(chǎn)的發(fā)展?fàn)顩r，可謂市場(chǎng)導(dǎo)向特色明顯。

    1、市場(chǎng)快速響應(yīng)能力強(qiáng)。

    模具熱處理品種配套速度快，即從早年的小型簡(jiǎn)單的冷沖模具，到后來(lái)有大量需求的中小型冷作模具、熱擠壓模和壓鑄模，再到精密的塑料模具，近30年來(lái)已經(jīng)形成比較完整的模具熱處理生產(chǎn)體系。

    模具熱處理生產(chǎn)周期短。如今在珠江三角洲地區(qū)，今天送模具來(lái)熱處理、明后天完工的要求相當(dāng)正常，而相當(dāng)多熱處理廠(chǎng)家都能急市場(chǎng)之所急。

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    2、模具熱處理專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)程度高。

    許多廠(chǎng)家能針對(duì)所服務(wù)的模具廠(chǎng)產(chǎn)品組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，如熱處理或?qū)Ｗ鰺釘D壓模、或?qū)Ｗ鲣X合金壓鑄模、或?qū)Ｗ鏊芰铣尚湍５?。其?zhuān)業(yè)化生產(chǎn)分工明晰，生產(chǎn)特色比較明顯，產(chǎn)品質(zhì)量也比較有保證，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力各有所長(zhǎng)。

    3、模具熱處理裝備更新速度快。

    我國(guó)制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具生產(chǎn)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，以及模具熱處理的技術(shù)進(jìn)步，極大地推動(dòng)了模具熱處理生產(chǎn)裝備的配套與完善。模具熱處理時(shí)，對(duì)其氧化、脫碳和畸變的要求都很?chē)?yán)格，必須有合理的工藝和完善的裝備提供保證。廣東的模具熱處理生產(chǎn)從早期的用滴注式氣體滲碳爐保護(hù)加熱和不銹鋼箔包覆保護(hù)加熱，到真空加熱油淬處理，再到真空加熱高壓氣淬處理，其生產(chǎn)裝備隨著生產(chǎn)工藝的需求而及時(shí)得到更新。目前，作為模具熱處理的適用爐型，廣東熱處理行業(yè)已擁有1000臺(tái)以上真空熱處理爐，成為廣東熱處理行業(yè)的主流設(shè)備之一，其保有量在全國(guó)名列前茅。有的熱處理企業(yè)甚至獨(dú)家擁有10臺(tái)或更多的真空熱處理爐。5×105Pa高壓氣淬真空熱處理爐的使用已比較普遍。有些廠(chǎng)家近年陸續(xù)添置10×105Pa高壓氣淬真空熱處理爐。

    模具熱處理生產(chǎn)技術(shù)與裝備，以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力構(gòu)筑了我國(guó)熱處理產(chǎn)業(yè)中較為完備的生產(chǎn)領(lǐng)域，為廣東熱處理行業(yè)撐起大半市場(chǎng)。而模具制造與熱處理生產(chǎn)又構(gòu)成互動(dòng)發(fā)展的關(guān)系，熱處理生產(chǎn)因模具制造業(yè)的發(fā)展而壯大，模具制造由熱處理配套生產(chǎn)而完善。廣東熱處理產(chǎn)業(yè)在與廣東模具制造業(yè)互動(dòng)發(fā)展的過(guò)程中，角色重大，特色鮮明，發(fā)展矚目。模具網(wǎng)CEO、深圳市模具技術(shù)學(xué)會(huì)專(zhuān)家委員羅百輝認(rèn)為，廣東熱處理行業(yè)擁有的模具熱處理裝備與世界先進(jìn)水平相比差距不算太大。熱處理作為模具制造鏈上重要的一環(huán)，雖然其加工產(chǎn)值僅占模具產(chǎn)值很小的一部分，但熱處理質(zhì)量對(duì)模具的品質(zhì)、附加值，以及使用壽命的影響卻是關(guān)鍵和深遠(yuǎn)的。

    近幾年來(lái)，我國(guó)加快步伐建設(shè)具有自身特色的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)格局正由勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向資金、技術(shù)和知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)“升級(jí)換代”的變化，逐步邁向新型工業(yè)化階段。

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    面對(duì)目前正在加快步伐構(gòu)建的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，熱處理行業(yè)承接新型工業(yè)化進(jìn)程中的重任已是一種必然的選擇。這是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。模具熱處理生產(chǎn)在廣東已具有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，也有清晰的商機(jī)。根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展態(tài)勢(shì)與要求、因地制宜的產(chǎn)業(yè)方向和發(fā)展規(guī)劃、本地?zé)崽幚硇袠I(yè)的技術(shù)特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，可以將模具熱處理作為廣東熱處理行業(yè)的特色生產(chǎn)加以重點(diǎn)發(fā)展，以產(chǎn)品的高端化和精品化推進(jìn)熱處理關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和重要市場(chǎng)的開(kāi)拓，從而促進(jìn)熱處理產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

    多年來(lái)，廣東一直“領(lǐng)跑”全國(guó)模具制造業(yè)，目前擁有模具制造廠(chǎng)點(diǎn)約7000多個(gè)。廣東模具制造業(yè)年產(chǎn)值約占全國(guó)的1/6以上。模具出口廣東所占的量也最多。模具鋼年消耗量約占全國(guó)消耗量的30%以上，進(jìn)口成套模具價(jià)值約占全國(guó)進(jìn)口量的40%。這種產(chǎn)業(yè)背景，使廣東模具熱處理細(xì)分市場(chǎng)的發(fā)展前景相當(dāng)廣闊。當(dāng)前，特別是在汽車(chē)制造業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)力拉動(dòng)下，使得對(duì)模具的需求檔次越來(lái)越高。廣東熱處理行業(yè)在未來(lái)的發(fā)展中，必須將模具熱處理生產(chǎn)主要集中在技術(shù)含量高的中高檔模具上，如汽車(chē)模具、中小型精密模具和大中型塑料模具等，以進(jìn)一步發(fā)揮其產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

    目前，在中小型精密模具方面，如手機(jī)、微機(jī)、顯示器和集成電路等年增長(zhǎng)率都在30%以上。機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展也導(dǎo)致對(duì)中小型精密模具的巨大需求。在大中型塑料模具方面，以汽車(chē)和家用電器行業(yè)的需求量為最大，現(xiàn)時(shí)汽車(chē)的儀表板、方向盤(pán)及內(nèi)飾件等大中型塑料模具的滿(mǎn)足率只有50%；家用電器中的彩色電視、洗衣機(jī)、電冰箱和空調(diào)器等產(chǎn)銷(xiāo)量每年增幅在20%~30%，為這些家用電器生產(chǎn)配套的大中型塑料模具需求量增幅達(dá)20%以上。還有，鋁合金和鎂合金壓鑄模的發(fā)展速度也可能高于模具制造業(yè)的整體速度。隨著車(chē)輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化的發(fā)展，壓鑄模的復(fù)雜程度和壽命的要求也越來(lái)越高。模具技術(shù)含量的不斷提高，對(duì)中高檔模具的需求比例將不斷增大。目前，廣東已能生產(chǎn)精度達(dá)2μm的多工位級(jí)進(jìn)模，壽命達(dá)2億次以上，有的廠(chǎng)家甚至能生產(chǎn)可在2000次/min的高速?zèng)_床上使用、精度達(dá)1μm的多工位級(jí)進(jìn)模。在大型塑料模具方面，能生產(chǎn)43英寸大屏幕彩電和65英寸背投式電視的塑料殼體模具、10kg大容量洗衣機(jī)全套塑料件模具，以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠、整體儀表板塑料模具等。在精密塑料模具方面，能生產(chǎn)照相機(jī)和手機(jī)塑料件模具等。近年來(lái)，廣東在制造齒輪成形等的冷體積成型模具技術(shù)方面也有重要?jiǎng)?chuàng)新。