计算机在热处理生产管理中的应用
金属热处理是利用固态金属相变规律
金属热处理是利用固态金属相变规律，采用加热、保温、冷却的方法，改善并控制金属所需组织与性能(物理、化学及力学性能等)的技术。
热处理是金属加工工艺中的一项重要基础技术，通常金属材料都是要经过热处理的，而且，只要选材合适，热处理得当，就能金属材料的性能成倍、甚至十几倍的提高，收到事半功倍的效果。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力，提高产品的内在质量，节约材料，减少能耗，延长产品的使用寿命，提高经济效益都具有十分重要的意义。
建国以来，我国的热处理技术有了很大的发展。
目前我国在热处理的基础理论研究和某些热处理新工艺、新技术研究方面，与工业发达国家的差距不大，但在热处理生产工艺水平和热处理设备方面却存在着较大的差距，还没有完全扭转热处理生产工艺和热处理设备落后、工件氧化脱碳严重、产品质量差、生产效率低、能耗大、成本高、污染严重的局面。
为促进我国热处理技术的发展，我们应全面了解热处理技术的现状和水平，掌握其发展趋势，大力发展先进的热处理新技术、新工艺、新材料、新设备，用高新技术改造传统的热处理技术，实现“优质、高效、节能、降耗、无污染、低成本、专业化生产”，力争赶上工业发达国家水平。
1、热处理工艺介绍金属热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
热处理工艺数据管理技术研究
关 键 词 ： 热 处 理 ； 工 艺 模 板 ； 工 艺 数 据 ； 工 艺
管理
１ 热 处 理 工 艺 分 析
１ １ 热 处 理 工 艺 特 点 ．
１ １ １ 典 型 热 处 理 工 艺 ． ．
中 图分 类 号 ： ＴＨ１ ６ ６
文 献 标 识 码 ： Ａ
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ６ ３ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｏ： ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ — ２ ９ ２ １ ． １ ０ ０
文 章编 号 ： ０ ６ ２ ９ ２ １ ） １ ０ ４ —０ １ ０ —３ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ４ ５
热 处 理 工艺 数 据 管理 技术 研 究
田彦 博 ，杨 建 军
（ 京 航 空 航 天 大 学 机 械 工程 及 其 自动 化 学 院 ， 京 １ ０ ９ ） 北 北 ０１１
为信 息 系 统 与 企业 信 息 化 ．
《 组 技 术 与 生产 现 代 化 》２ １ 第 ２ 成 Ｏ０年 ７卷 第 １ 期
（ ） 火 时 ｆ ：从 一 件 入 炉 后 炉 温 升 至 回 火 温 ２回 ｓ 】 Ｔ
到热 处理 的参数．
度 开 始 计 算 ．回 火 时 间 一 般 为 １ ３ｈ 呵 参 考 经 验 ～ ． 公 式计算 ：
国 的 １ ２ ， 备 利 用 率 和 负 荷 率 不 到 ３ ， 能 耗 ／６ 设 ０ 而 比 美 国高 出 ４ 口 ．造 成 这 种 情 况 的 原 因 是 由 于 生 ０ ］
表 １ 回 火温 度 与硬 度 关 系表
℃
产 的工艺水 平 和管理 水 平 还 不能 达 到 一定 的高 度． 在 科技飞速 发展 的今 天 ， 随着 计 算机 技 术 的快 速 发 展， 计算机 技术 的应 用 已经 深 入 到工 厂 企业 的各 个
(完整版)4-热处理过程的计算机模拟
第二节 相图计算
2.1 热力学模型
根据热力学原理，体系在等温、等压处于平衡的条件下 应遵守以下条件：
（1）体系最小吉布斯函数原则；
（2）各相的混合吉布斯函数与组成关系曲线应具有公切线，
其切点对应的组成为平衡相得组成；
(GmM,A ) (GmM,B )
xA
xB
（3）相平衡体系中同一组分在各相的化学势、活度应相等。
计算机在材料科学中的应用
第四章 材料科学与行为工艺的计算机模拟
第一节 组织转变的计算机模拟
钢在奥氏体化后冷却时的相变可能包含铁索体、渗碳体、 珠光体、贝氏体和马氏体转变。铁素体、渗碳体、珠光体和贝 氏体转变属扩散型转变，马氏体转变属非扩散型转变。 Davenport和Bain于1930年在等温条件下研究了钢在奥氏体化 后冷却时的组织转变，提出了时间一温度一转变(TTT)曲线， 也即等温转变曲线。但实际冷却过程多为连续冷却，TTT曲线 无法直接应用，40年代初人们开始在连续冷却条件下研究钢的 组织转变过程，提出了连续冷却转变曲线(CCT)。现已收集到 的TTT和CCT图约800多张。
工艺的制订作参考； 通过计算等Gibbs自由能曲线（To线），可以预测无扩散相变的成分
范围； 可以提供相变动力学研究所需的相变驱动力、活度等重要信息； 可以方便的获得不同热力学变量为坐标的各种相图形式，以便用于不
同条件下的材料制备与使用过程的研究与控制。
第二节 相图计算
相图计算历史
J.J. Van Laar (1909)
systems. B. Sundman, B. Jansson, J.-O. Andersson: CALPHAD 9 (1985) 153.
J. Hafner (1996): Hafner et al. released the first version of VASP (Vienna ab-initio simulation package) for calculations of materials
材料成型及控制工程与自动化技术的应用
材料成型及控制工程与自动化技术的应用材料成型及控制工程有四个方向：焊接、铸造、热处理、锻压。
随着科学技术的发展材料成型也变得越来越机械化和自动化。
当今制造技术的主要发展趋势是：制造技术向着自动化、集成化和智能化的方向发展。
焊接：近20年来，随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。
在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。
焊接采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。
自动化采用具有自动控制，能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。
其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。
自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。
现代自动化技术主要依靠计算机控制技术来实现。
焊接生产自动化是焊接结构生产技术发展的方向。
现代焊接自动化技术将在高性能的微机波控焊接电源基础上发展智能化焊接设备，在现有的焊接机器人基础上发展柔性焊接工作站和焊接生产线，最终实现焊接计算机集成制造系统CIMS。
在焊接设备中发展应用微机自动化控制技术，如数控焊接电源、智能焊机、全自动专用焊机和柔性焊接机器人工作站。
微机控制系统在各种自动焊接与切割设备中的作用不仅是控制各项焊接参数，而且必须能够自动协调成套焊接设备各组成部分的动作，实现无人操作，即实现焊接生产数控化、自动化与智能化。
微机控制焊接电源已成为自动化专用焊机的主体和智能焊接设备的基础。
如微机控制的晶闸管弧焊电源、晶体管弧焊电源、逆变弧焊电源、多功能弧焊电源、脉冲弧焊电源等。
微机控制的IGBT式逆变焊接电源，是实现智能化控制的理想设备。
数控式的专用焊机大多为自动TIG焊机，如全自动管/管TIG焊机、全自动管/板TIG焊机、自动TIG焊接机床等。
热处理CAPP应用
热处理CAPP应用一、CAPP原理计算机辅助工艺设计的基本原理正是基于人工设计的过程及需要解决的问题而提出的：首先，产品零件的数据信息应能利用，并建立零件信息的数据库；其次，工艺人员的工艺经验、工艺知识能够得到充分的利用和共享；第三，制造资源、工艺参数等以适当的形式建立制造资源和工艺参数库；第四，充分利用标准（典型）工艺生成新的工艺文件。
即将经过标准化或优化的工艺，或者编制工艺的逻辑思想，通过CAPP系统存入计算机，在进行工艺设计时，计算机读取零件的信息，然后识别并检索一个标准工艺和相关工序，经过编辑修改，或按工艺决策逻辑进行推理生产零件的工艺。
二、热处理CAPP应用1、表格定义和工艺资源库建立表格定义的作用是指定工艺表格中不同区域的填写内容、填写格式、工艺数据来源的路径。
工艺表格需要根据纸质工艺卡片的格式和尺寸按比例绘制，也可以直接用原有的CAD图形表格转换成CAPP系统中的表格，再对数据库形式的表格进行表格定义。
工艺资源库属于CAPP系统的数据库，主要内容包括企业的制造资源、工艺术语、工艺参数等工艺数据。
建立了热处理工艺资源库和工艺表格关联使用，热处理工艺资源库中包括热处理操作程序、热处理工序名称、热处理检验设备、热处理设备、热处理装炉加热冷却方式温度、热处理工艺术语、产品代号、产品型号名称、热处理工艺装备等项目。
工艺资源库建立的具体方法与Windows操作系统的资源管理器的文件管理方法相似，工艺数据以文本形式为主，也可以建立数据表、图形、图表数据。
工艺资源库有必要备份成为一个数据库文件，工艺数据意外变更或丢失时工艺资源库可以全部还原到备份时的状态。
表格定义和工艺资源库建立是CAPP应用的基础性工作，其基本目标是，工艺表格中各区域要填写的内容都定义成与相应的工艺资源库关联，工艺设计时鼠标点击到所要编辑的区域，就自动链接到工艺资源库的相关内容，再选取点击后可以快速自动填写已经储备好的工艺数据。
热处理淬火过程计算机模拟的现状与展望
２ 淬火 过程 的计算机模拟技术 内容与方法
图 １ 温度场 、显微组织场和 应力 场之 间的相互作用 图
淬火过程的数值模拟受到各 国热处理界的高度重视， 近 年来不少学者应用相 当复杂的数学模型进行淬火过程 中温 度场 、组织转变 、应力应变及其交互作用 的数值模 拟。我
（）高 效 、逼真 、可靠 ：借 助计算 机 的高速 运转能 １ 力开展 的淬火过 程模拟 ，可 以在几 秒钟之 内完成 几小时 甚至几天 的试验 工作量 。并且， 随着 热处理过程 数学模 型的不 断完善和数值 计算方法 的不 断改进，热处理 过程 计算机模 拟能够逼 真地反映 热处理 的实际过程 ，准确地
都开展了较为深入 的研究，从而为热处理过程的计算机 模拟和仿真技术 的发展 奠定了坚实的基础 。 淬火 过程的实质 就是通 过对 淬火 工件 的温度场 、组
织场和应力场进行适度调 整， 使工件获得所需 的组 织、 性 能和较小 的残余应 力和残余 应变 。淬火 工艺选择 不 当不 仅影响工件 的组织性能 ， 而且会 影响工件 的使用 寿命 ， 因 此，加强对淬火工艺 的研究是 很重要 的 。
数值模 拟的发展趋势 。
关键词 ：热处理 ；淬火；计算机模 拟 中图分 类号 ：Ｔ ５ ．；Ｔ ２ ３ Ｇ１ ６３ Ｐ ７ 文献标志码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ －６ ９２ ０ ）３０ ６ ．２ ０ ２１ ３ （０ ８０ ．０ １ ０
Ｔ ｅ ｔｔｓ ｎ ｅｓ ｏｔ ｅｏ ｍｐ ｔｒＳｍｕａｉｎｉ ａ ｒａｍｅｔ ｅ ｃ ｉｇ ｒｃｓ ｈ ａｕ ｄＰ ｒｐ ｃｉ ｆ Ｓ ａ ｖ Ｃｏ ｕｅ ｉ ｌｔ Ｈｅ ｔ ｅ ｔ ｎ ｎ ｈｎ ｏｅｓ ｏ ｎ Ｔ Ｑｕ Ｐ
钢管热处理生产线L2系统功能探讨
钢管热处理生产线L2系统功能探讨摘要：从L2基本功能的配置角度，介绍钢管热处理生产线L2系统功能和结构，详细描述了L2系统的信息通讯、物料跟踪/数据采集、工艺参数预控和生产过程管理等基本功能实现。
由此衍生，在冶金行业其他生产线L2系统上也可按照此基本功能进行结构配置。
关键词：L2系统；信息通讯；物流跟踪；数据采集；工艺参数预控；生产过程管理引言随着“中国制造2025”战略的提出，信息化技术在各个行业的使用越加深入，冶金行业作为我国工业体系中的重要一环，对于信息化的需求更加旺盛，在国内各大钢厂已基本形成了1到4级的工业网络体系。
即，1级为设备控制层；2级为产线级生产过程管理层；3级为车间级生产管理层；4级为集团战略管理层。
下文将以钢管热处理生产线L2系统为例提出我的一些见解。
1.概述顾名思义，L2系统是冶金工业生产中的第二层生产管理系统，起着承上启下的作用。
其与基础自动化控制下的设备控制层（L1系统）共同组成了生产线的生产控制系统，同时，其与上级管理系统进行通讯，将本工序产生的信息流转至其他工序，从而实现车间级的信息无缝连接，减少原有纸质化生产中的人为因素，真实体现产线的数据化生产过程，进而为最终产品的追溯提供可靠的依据。
从基本功能的角度划分，L2由信息通讯、物料跟踪/信息采集、预控工艺参数计算/设定、生产过程管理和辅助系统五部分功能组成。
L2系统结构图如图-1所示图-1 L2系统结构图2.信息通讯L2系统信息通讯主要分为与上级管理系统通讯、与一级控制器通讯和L2进程间通讯三种形式。
2.1L2与上级管理系统通讯此部分通讯完成功能：本工序入口原料信息、工艺预控信息、出口目标信息的接收；本工序生产过程中产生的实绩信息的发送。
通讯网络由上级管理计算机系统统一部署，本工序L2系统为其中的一个节点。
通讯可采用TCP/IP Socket电文通讯或OLE-DB/DB-LINK等方式。
图-2 L2通讯结构图2.2.L2与一级控制器通讯此部分通讯完成功能：本工序实时生产过程数据、实时工位信号等的接收；本工序对应不同工位预控参数的实时发送。
工业互联网的智能化温度控制系统应用与研究
工业互联网的智能化温度控制系统应用与研究随着工业领域的快速发展，人们对于工业生产过程中的智能化需求也日益增加。
在这样的背景下，工业互联网应运而生，为工业生产提供了更加智能化、高效化的解决方案。
其中，温度控制系统作为工业生产中的关键环节之一，智能化温度控制系统的研究与应用成为了工业互联网发展的重要方向之一。
一、智能化温度控制系统的概念与特点智能化温度控制系统是利用现代计算机技术、智能控制技术和传感器技术等手段，对生产过程中的温度实时监测、控制和调节等环节进行智能化处理，以确保工业生产过程中的温度稳定性和一致性。
相比于传统温度控制系统，智能化温度控制系统具有以下几个方面的特点：（1）数据采集精度高：利用现代传感器技术，对生产过程中的温度实时进行监测，数据采集精度高，能够准确地反映出生产现场的温度情况。
（2）控制算法智能化：智能化温度控制系统利用计算机技术对采集到的温度数据进行处理和分析，实时调节控制参数，控制算法智能化，能够充分发挥控制系统的性能，提高温度控制的精度和灵活性。
（3）远程监控功能：智能化温度控制系统具有远程监控功能，通过互联网实现远程监控和控制，能够对生产现场的温度情况进行实时监测和调整，提高了生产过程的稳定性和精准度。
二、智能化温度控制系统的应用领域智能化温度控制系统的应用领域十分广泛，主要包括以下几个方面：（1）热处理工业：在热处理工业中，智能化温度控制系统可以对熔炼、淬火、焊接过程中的温度进行实时监控和控制，确保产品的热处理效果达到相关标准要求。
（2）电器产业：在电器产业中，智能化温度控制系统可以对电器元器件的生产温度进行实时监测和控制，确保产品的质量。
（3）食品加工业：在食品加工业中，智能化温度控制系统可以对食品生产线上的温度进行实时监测和调节，确保食品的卫生安全和质量。
三、智能化温度控制系统的研究进展当前，国内外对于智能化温度控制系统的研究进展主要有以下几个方面：（1）智能控制算法研究：智能化温度控制系统具有智能化控制算法，其研究是实现系统优化控制、提高温度控制精度的重要途径。
深度剖析金属材料热处理的新工艺
深度剖析金属材料热处理的新工艺随着冶金技术的不断发展，金属材料热处理的工艺也在不断升级和创新。
近年来，深度剖析金属材料热处理的新工艺成为了学界和业界研究的热点。
这种工艺结合了先进的数学方法和计算机技术，旨在提高金属材料的机械性能和延长其使用寿命。
本文将对这种新工艺进行详细的介绍和分析。
一、新工艺的基本原理深度剖析金属材料热处理的新工艺是一种基于晶体学和热力学原理的过程模拟方法。
它采用有限元方法、相场方法等数值计算技术，对金属材料的热处理过程进行模拟和分析，预测并优化材料的性能和结构。
这种工艺主要针对金属材料的热处理过程中的相变和微观结构变化进行模拟和优化。
在具体操作中，新工艺的基本流程包括以下几个步骤：1. 建立数学模型。
采集材料的物理参数和热力学参数，利用有限元方法等数学工具，建立相应的过程模拟模型。
2. 模拟材料的热处理过程。
将模型中建立好的材料参数、热力学参数等输入到相应的模拟软件中，通过对热处理过程的模拟，分析材料的微观结构以及相变等变化情况。
3. 优化材料的性能。
根据模拟结果，对材料中存在的缺陷或者对材料性能影响比较大的区域进行优化。
例如，可以通过改变工艺参数等方式，逐步优化材料的性能。
4. 检验模拟结果。
将模拟结果与实验结果进行比对，检验模拟结果的准确性和可靠性。
二、新工艺的优点深度剖析金属材料热处理的新工艺相对于传统的热处理工艺，具有以下优点：1. 精度高。
采用有限元方法等数学工具，模拟结果更为准确，可以更好地预测材料的性能变化。
2. 成本低。
新工艺可以预测材料的性能变化，不需要大量的实验费用和时间。
3. 安全性好。
采用模拟的方式进行优化，可以有效降低由于不当操作而导致的安全隐患。
4. 可持续性强。
新工艺可以优化材料性能，提高材料的使用寿命，减少企业的资源浪费和环境污染，具有重要的经济与社会意义。
三、应用前景随着科学技术的不断进步，深度剖析金属材料热处理的新工艺将在未来得到广泛应用。
热处理管理系统(Bar-cord)介绍及演示
THANKS
感谢观看
气氛控制
对热处理过程中的气氛进行控制， 如对炉内气氛的成分、湿度、压力 等进行调节，以适应不同材料的热 处理需求。
温度场模拟与优化技术
温度场模拟
利用计算机模拟技术对热处理过程中的温度场进行模拟 ，预测热处理效果。
优化设计
根据模拟结果对热处理设备进行优化设计，提高热处理 效率和质量。
自动化装载与卸载技术
自动化装载
通过自动化设备将待处理工件送入热处理设 备，减少人工操作，提高生产效率。
自动化卸载
将热处理完成的工件自动取出，降低工件在 热处理过程中的损伤风险。
热处理过程监控技术
实时监测
对热处理过程中的温度、气氛、压力等参数进行实时 监测，确保热处理过程稳定。
异常报警
当监测参数出现异常时，系统自动报警，及时发现并 处理问题。
热处理管理系统(bar-cord) 介绍及演示
• 热处理管理系统(bar-cord)概述 • bar-cord系统工作流程介绍 • bar-cord系统关键技术解析 • bar-cord系统演示与操作流程 • bar-cord系统应用案例分享
01
热处理管理系统(bar-cord)概述
定义与特点
系统功能与模块
工艺模块
负责热处理工艺的制定、执行和优化 。
设备模块
负责对热处理设备进行监控、控制和 维护。
系统功能与模块
能源模块
负责实时监测热处理过程中的能源消耗，提供节能降耗的建议和措施。
数据模块
负责对热处理过程的数据进行统计、分析和挖掘。
系统应用场景与优势
应用场景
广泛应用于汽车、航 空航天、机械制造、 电子电器等行业的热 处理生产过程。
微机在材料和热处理领域的应用
计 算 、 学 热力学 和动 力学 计算 、 化 热处 理工 艺过 程 中 能 耗 的计算 、 测定 冷却 特性 ， 可用 于热处 理设 备 和 也
热 处理 车 间的计 算 机 辅 助设 计 。另 外 ， 用 计算 机 利
度提 高产 生重 大影 响 。
还 可进 行淬 火条 件辅 助选 择 ， 如 ， 例 日本 三菱公 司用 微 机控 制 高频淬 火机 床 的淬火条 件 ， 可对 淬火 电压 、
助 管理 等方 面的 应 用。对 多重控 制微 机 系统及微 机数 字模 拟仿 真技 术 ， 处理 网络化做 了阐述 。 热
关 键 词 ： 机 ； 处 理 ； 用 微 热 应
中图分 类号 ： Ｇ １ ２ ７ Ｔ ６． ５
文献 标 志码 ： Ｂ
ＧＡ Ｏ ｅｌ ｎ， ＢＡ ＩＳｈｕ ａｎ Ｍ ｉａ ｑｕ
淬 火速 度 、 应 圈 间隙及淬 火机 床定 时器 实行 监控 ， 感 并 可显 示故 障报 计算 机设 计材料 时 ， 可按 下列 程序 进行 ： 收 集 材料 的试验数 据 、 文献 资料 等 ， 立 数 据 库 ； 入 建 输
加 工 工 艺
材 料 研 究
微机 在 材料 和 热 处 理领 域 的 应 用
高美兰 ， 白树 全
（ 头职业技术学院 材料工程 系， 蒙古 包 头 Ｏ４３） 包 内 １Ｏ Ｏ
摘 要 ： 括介 绍 了微 型计 算机在 材料 和 热处理 领域 的 应 用 。论述 了微 型计 算机 在材 料 设 计计 算 和 概 辅 助设 计 、 据处 理与材 料 性能预 测 、 处理 工 艺过 程控 制 和 数 学模 型 研 究 以及 热 处 理 生产 的计 算 和 辅 数 热
Ｋｅ ｒ ｓ Ｍ ｉ ｒ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ，Ｈｅ ｔｔ ｅ ｔ ｎ ，Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｓ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｐｉ ｔ ｃ ｏ
热处理中的热处理人工智能技术
热处理中的热处理人工智能技术热处理是一种工艺，它可以对金属材料进行处理，改变它们的物理和化学性质，使其更适合特定用途。
在热处理过程中，金属材料会被加热到特定的温度，然后在特定的时间内保持在该温度下。
随后，它们会被冷却。
而在这个过程中，热处理人工智能技术的应用，可以有效地提高生产效率和产品的质量。
一、热处理中的人工智能技术热处理中的人工智能技术包括三个主要领域：机器学习、智能控制和物联网。
1.机器学习技术机器学习是一种人工智能技术，它可以让计算机系统自动学习，从而改善加工质量和生产效率。
在热处理中，机器学习技术可以用于分析加工数据和监视过程变量。
例如，它可以通过模式识别技术来检测加工过程中的异常，从而及时进行调整。
此外，机器学习技术还可以对工艺进行建模和优化，以便实现最佳的加工效果和最小的副作用。
2.智能控制技术智能控制是一个可以实现自动反馈的控制系统。
在热处理中，它可以自动地调整温度和保持时间，以满足预先设定的目标。
此外，智能控制技术还可以提高生产效率，减少能源和原材料的浪费。
3.物联网技术物联网技术是一个使用网络连接来收集、传输和分析数据的系统。
在热处理中，物联网技术可以收集到机器运行情况、产品属性、温度测量和压力测量等良好的导入数据。
基于这些数据，我们可以进行生产规划、质量管理和预测性维修。
二、热处理中的人工智能应用案例1.案例一：美国PEL公司美国PEL公司是一家专门从事表面工程和热处理加工的公司。
PEL公司使用的智能热处理装置可以在加热和停留时间方面进行动态调整，同时也将温度控制在非常精确的范围内。
此外，PEL 公司还使用了人工智能算法来减少功耗，并通过数学建模预测加热过程中的变化。
2.案例二：意大利Davini工业集团意大利Davini工业集团是一家专业从事精密铸造机械生产制造的企业。
Davini公司使用人工智能技术来监测加工过程、优化生产并预测维修需求。
Davini公司的加工工艺基于几个因素，例如温度和压力等，它们可以控制油流、燃气流和水的流量。
计算方法在材料科学中的应用
计算方法在材料科学中的应用计算方法指的是应用数学和计算机科学的知识，通过计算模拟来解决问题。
在材料科学中，计算方法已经成为了重要的工具，广泛用于材料的设计、催化剂的优化、纳米材料的制备等领域。
本文将探讨计算方法在材料科学中的应用及其发展。
一、计算方法在材料设计中的应用计算方法在材料设计中的应用主要体现在材料的理论预测方面。
利用计算方法，可以在材料还未合成时，提前得到材料的相变、性能、能带结构等信息。
1.1 相变预测相变预测是指利用计算方法中的分子动力学模拟来研究材料相变的特性。
通过计算分子间相互作用力和温度演变，可以预测材料什么时候会发生相变，相变过程中的能量变化和热力学性质等。
这对于材料合成以及生产过程中的热处理和表面改性有重要的指导意义。
1.2 性能预测性能预测是指利用计算方法中的密度泛函理论、量子化学等方法，来预测材料在各种条件下的特性。
例如，材料的电学、热学、力学等性质。
通过性能预测，可以更好地设计和优化材料。
1.3 能带结构计算能带结构计算是指利用计算方法中的密度泛函理论来计算材料的能带结构和电子结构。
通过计算能带结构，可以得到材料的半导体、导体和绝缘体等特性，从而优化材料的电子性质。
二、计算方法在催化剂优化中的应用催化剂优化是指通过调控催化剂结构和材料组分来提高催化剂活性和选择性的方法。
计算方法在催化剂优化中的应用主要体现在结构预测和反应机理研究两个方面。
2.1 结构预测结构预测是指利用计算方法中的密度泛函理论、分子动力学模拟等方法，来预测催化剂的结构和吸附能力。
通过结构预测，可以发现新的催化剂或优化已有催化剂，提高催化剂的活性，从而提高反应速率和收率。
2.2 反应机理研究反应机理研究是指利用计算方法中的分子动力学模拟等方法，来模拟反应发生的机理和路径。
通过反应机理研究，可以了解反应发生的速率常数和活化能，从而优化反应条件和设计更好的催化剂。
三、计算方法在纳米材料制备中的应用纳米材料制备是指通过物理、化学方法来制备纳米级别的新材料。
热处理质量控制
热处理质量控制热处理是金属材料的一种重要加工工艺，它能够改变材料的内部结构，进而改变材料的力学性能、物理性能和化学性能。
在热处理过程中，质量控制是非常重要的一环，它能够确保热处理后的材料符合预期的性能要求。
本文将探讨热处理质量控制的问题。
热处理的主要对象是金属材料，因此，材料的质量控制是热处理质量控制的基础。
对于金属材料，其化学成分、微观结构、表面质量等都会影响其热处理效果。
因此，在热处理前，需要对材料进行质量检验，确保其符合热处理的要求。
热处理的工艺过程包括加热、保温和冷却三个阶段，每个阶段都会影响热处理的效果。
因此，需要对工艺过程进行严格的控制。
加热温度是热处理过程中最重要的参数之一。
如果加热温度过低，材料的内部结构变化不足，无法达到预期的热处理效果；如果加热温度过高，材料的内部结构可能会发生变化，导致材料性能下降。
因此，需要严格控制加热温度。
保温时间是指材料在达到加热温度后保持该温度的时间。
如果保温时间不足，材料的内部结构变化不足，无法达到预期的热处理效果；如果保温时间过长，材料的内部结构可能会发生变化，导致材料性能下降。
因此，需要严格控制保温时间。
冷却速度是指材料从加热温度冷却到室温的速度。
如果冷却速度过快，可能会导致材料内部产生应力，影响其力学性能；如果冷却速度过慢，可能会导致材料内部结构发生变化，影响其性能。
因此，需要严格控制冷却速度。
热处理设备是实现热处理工艺的重要工具，设备的性能和状态直接影响到热处理的效果。
因此，需要对设备进行定期的维护和保养，确保设备的正常运行。
环境因素也会影响热处理的效果，例如温度、湿度和空气流动速度等。
因此，需要对环境进行控制，以避免其对热处理效果的影响。
为了保证热处理质量，需要对热处理后的材料进行检测和记录。
检测内容包括材料的化学成分、微观结构、力学性能等。
记录内容包括热处理的工艺参数、设备运行状态和环境因素等。
通过对检测结果和记录的分析，可以找出热处理过程中存在的问题和不足之处，为改进热处理工艺提供依据。
计算机应用于钢铁热处理行业的研究
是 一 项基 础 科 研 技 术 ，诸 如热 处 理 计 算机 模 拟 技
０ 引 言
钢 铁 行 业 的热 处 理 绝 大 部 分 以 简单 热 处 理 为 主 ，如 退 火 、高 温 回 火 、正 火 等 ，过 去 多 以人 工 操 作 ，远 远 满足 不 了大生 产 的 需 要 。计 算 机 技 术
的发 展 为 钢 铁 行 业热 处 理 的 自动 化操 作 和 控 制 提 供 了手 段和 可能 。 工 厂的热 处理 生产 过程主 要分 为两 大部分 ： １ 热处理 厂接收生 产任务 ，由工 艺设计人 员根 ） 据待处理工件 的信息 和技 术要求设 计热处理工艺 ；
１ 热处理生产 过程的计算机 网络控制
在 建立 数 学 模 型 对 热 处 理 工艺 过 程 进 行 数 值 模 拟 的基 础 上 ，辅 以热 处 理 生 产 中 各种 物 理 量参 数 的传 感 器 检 测 装置 以及 热 处 理 生产 工 序 运 动 的
程 序控 制 软 件 ，就 组 成 了热 处理 丁艺 过 程 控 制 系
关键 词 ： 热处理 ；计算机 ；控制系统 中图分类号 ：Ｔ ９ Ｐ３９ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — １４ ２１ ）（ 一 １４ ０ ９ ０ ３ （ ０ １ ３ 下） ０ — ２ ０ ２
Ｄｏｉ １ ３ ６ ／ ．ｓ ｎ． ０ ９ １ ４ ２ １ ３ 下 ） ４ ： ９ ９ ｊ ｉｓ １ ０ －０ ． ０ １． （ ． ３ ０． ３
计算机在材料科学中的应用
计算机在材料领域中的应用
材料科学是一门实验科学，实验是制备新材料和测定其结构和性能的直接手段。
而由于计算机技术、计算理论的迅速发展，许多更加复杂、大型的计算成为可能，使得在材料研究领域．采用计算方法来研究材料的结构和性能，并指导实验研究成为一种新的研究方向。
材料科学专业主要是培养新材料开发研究人才，而计算机是现代材料科学研究中必不可少的工具用计算方法来研究材料，对材料的性能进行预测和指导，就是根据相关理论，采用合适的计算模型和计算方法，确立材料的理论模型，有目的地指导制备所需性能的材料。
一．计算机在材料科学中的应用领域
1.计算机用于新材料的设计
材料设计是指通过理论与计算预报新材料的组分、结构与性能，或者通过理论与设计来“订做”具有特定性能的新材料，按生产要求设计最佳的制备和加工方法。
材料设计按照设计对象和所涉及的空问尺寸可分为电子层次、原子／分子层次的微观结构设计和显微结构层次材料的结构设计。
材料设计主要是利用人工智能、模式识别、计算机模拟、知识库和数据库等技术，将物理、化学理论和大批杂乱的实验资料沟通起来，用归纳和演绎相结合的方式对新材料的研制作出决策，为材料设计的实施提供行之有效的技术和方法。
2.材料科学研究中的计算机模拟
利用计算机对真实系统模拟实验、提供模拟结果，指导新材料研究，是材料设计的有效方法之一。
材料设计中的计算机模拟对象遍及。
热处理中的热处理仿真技术
热处理中的热处理仿真技术热处理是一种材料加工方式，它通过在高温下对材料进行加热和冷却的过程来改善其物理和机械性能。
热处理技术的应用广泛，从冶金、机械制造到汽车制造等各个领域都有涉及。
而在当今的工业生产中，随着仿真技术的不断发展，热处理仿真技术的应用也变得越来越重要。
热处理仿真技术是指利用计算机模拟程序对热处理过程进行分析和优化的一种技术。
它通过数值模拟和模拟实验的手段，可以预测材料在热处理过程中的显微组织形态、相变过程、温度分布等信息，进而为热处理的工艺参数设计和材料性能预测提供科学依据和理论支持。
下面就来探讨一下热处理仿真技术在实际应用中的优势和发展趋势。
一、热处理仿真技术的优势1、提高工艺参数设计的精度和效率热处理加工是一个非常复杂的过程，同时涉及到材料、设备、环境等方面的多种因素。
传统的热处理工艺设计需要消耗大量时间和费用，而且还容易受到错误或不完整信息的影响。
而热处理仿真技术可以为工程师提供更精确、完整和详细的信息，使他们能够快速、准确地确定最优的工艺参数和工艺流程。
这一优势对提高热处理生产效率和降低成本具有重要意义。
2、优化热处理工艺方案利用热处理仿真技术可以对材料的显微组织、相变过程、变形行为等进行分析，根据仿真结果均匀调整温度和时间，优化热处理过程，进而提高材料的性能和质量。
3、减少碳排放热处理过程需要消耗大量能源，而它对环境的影响是不可忽视的。
热处理仿真技术可以通过降低能源消耗、减少生产废物等手段来减少碳排放，从而实现节能减排的目标，以适应当前的环保要求。
二、热处理仿真技术的发展趋势1、多物理场耦合仿真技术的应用多物理场耦合仿真指将材料物理和化学过程的多个物理因素结合起来，在一组计算环境中进行仿真。
这种仿真技术可以更全面、精细地预测材料的性能和变形特征，为热处理工艺设计和优化提供更可靠、准确的科学依据。
2、大数据和人工智能的应用随着互联网、物联网和大数据技术的普及和发展，数据成为帮助热处理仿真实现精细化和智能化的关键因素。
浅析计算机在热处理中的应用
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２ ２系统 程序流程 ． ２ 罗 鲫： 向 ｉ 系统软件设 计包括两方面 ，一是单片机 对 Ｈ ３０ ＭＲ ００串 口数据 的接 收 、 整理 、 及存储 在 单 ７ ’ （７ ７） ７ ７ ７ 片 机内部 Ｒ Ｍ 中日另一是上 位机 对单 片机 的 Ａ ， 图 ６ 罗 经航 向 转 换 坐标 系 串口数据的读取、 与其它信息整合处理并发送， 图 ６ 矢 量 传 感 器 测 向 工程 误 差修 正补 偿 图 按 上图所 示 ， 假定磁北在地理 北以西（ 也可 图４ 图５ 和 为相关程序流程 。 能在地理北以东）同时假定磁偏角为 ， 。 罗经正 向与磁北夹角为 俑度以磁北顺时针命名， 即 磁航 向） 获取 的罗经 正向与地理正北夹角 为 ０ ， （ 相对地理北顺时针命名， 即真北航向） 。根据每 个地区 值的不同，磁北偏在地理北以西时， 为正值， 磁北偏在地理北以东时， 为负值。设 计 时按照使用海 区地理 位置（ 国除乌鲁 木齐 、 我 南沙 群岛 、曾母暗沙群 岛磁 偏角位于磁北偏 东 图 ７、ｘＶｙ通道角度补偿前后 的指 向性对 比图 ，、 以外 ， 他地 区均处于磁北 偏西 ） 始终取 为 其 ， 结 论 正， 则存在 以下判据 ： 本 文讨论了采用数 字罗经与矢量传感器封 图 ４数据采 集及通信单 片机程序 流程 当 ≯ 卯寸 ｃ ，即罗盘 正向处于磁北 与地 北之 装 —体集成方式 ，解决 了矢量传感器 被动测 向 间时’ 误差校准问题。将矢量传感器测得的目 标方位 ：３０ （ ６ 一 一 （） １ 经 过补偿修正后 ， 系统测 向精度得 到提高 ， 整个 当 时 ，即罗盘 正向处于磁北 与地理 北 系统具有 精度高 ， 耗低 ， 构简单 ， 稳定 功 结 性能 Ｍ ’ 的特 点 ， 满足水声测控装备小型化 需要 ， 在水下 ： 一 （） ２ 目 标探 测、 预警等领域具有较好应用前景。 ３ 向误 差修正 方法及结果 测 参考文献： 系统进行测 向误差校 准时 ，目标船载声 源 『 王燕． １ １ 非合作 目标精确 定位技术 『 ． 尔滨 工 Ｄ１ 哈 低速 绕测 量 浮标 以较 大半 径 （ ５ ｍ） 时针 程 大学博 士论文，０ ６ ≥１ ｋ 逆 ２０ 航行一周 ，目 标声源处刚性连接 Ｄ Ｐ Ｇ Ｓ数据做 ＨＭ Ｒ ００ ｉｉ ｌ ｍｐａｓ ｏｄ ＵｓｒＳ ３ ０ Ｄ ｇｔ Ｃｏ ａ ｓ Ｍ ｄｅ ｅ 为 目标真实方位 坐标 ，数据处理基站 对矢量测 Ｇｕ ｄ ，Ｒ ｅ Ｂ ０ ．３ 图５ 通信 管理板接 收罗经数据程序流程 ｉｅ ｖ． ２ ０１ ０ 向数据、 罗经航向数据以及目标的 Ｇ Ｓ Ｐ 数据结 ２ 罗经数据相对地理真 北坐标 的转 换 ３ ｆ 秦龙Ａ Ｓ ４ ０ 片机应 用 系统开发典 型实例 ３ ］ Ｖ Ｐ３ 单 Ｉ 果 进行处理分析 ，给出测量浮标矢量测 向误 差 为 了将数字罗 经的航向数据 （ 即磁航 向） 转 口 北京 ： ． 中国电力出版社 ，ｏ ５ ２０． 角度补偿值。图 ６ 为系统校准时所获矢量传感 换为真北航 向 ， 需要将 罗经正 向与地 理北的夹 『 求是科技． 片机 典型模 块设计 实例导航 （ ４ ］ 单 第 角值 ， 照一定 的转换规则转换为真 北航 向。 按 在 器测 向工 程误差修正补 偿图 ，利用该 图对矢量 ２版 ） ． ： 民邮电 出版社 ，０ ８ ． 『 北京 人 Ｍ１ ２ ０ ． ７
工艺模拟仿真系统在热处理生产中的应用研究
榆林学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＹＵＬＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｍａｒ．２０２０ Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．２
工艺模拟仿真系统在热处理生产中的应用研究
周利成，刘孝丽，李天鹏，张 桐，钟 浩
（榆林学院 能源工程学院，陕西 榆林 ７１９０００）
摘 要：为验证计算机数值仿真模拟在热处理实际生产过程中对工艺设计指导的可行性，以及新工艺验 证的简化性和相符性，通过有限元分析软件 Ｄｅｆｏｒｍ系统仿真模拟的方法，研究了定轴齿轮的热处理仿 真过程。结果表明：模拟仿真过程可获得热处理过程中的金相组织转变规律、效应力和淬火后硬度值等 模拟数据。可见运用 Ｄｅｆｏｒｍ软件可实现热处理过程的模拟仿真，获得相关参数，在实际生产过程中指 导工艺设计，简化工艺验证流程，从而精细化控制热处理生产工艺过程，并降低生产成本。 关键词：热处理；仿真模拟；组织转变；等效应力；工艺验证 中图分类号：ＴＧ１５６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８－３８７１（２０２０）０２－００４６－０４ ＤＯＩ：１０．１６７５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｙｌｕ．２０２０．０２．０１１
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敏感性［６－９］，满足使用要求，其化学成分与质量百分 比含量［１０］见表 １。
图 １ 齿轮零件图
图 ２ 齿轮的基本参数 １．２齿轮热处理工艺设计
齿轮的热处理技术要求为调质处理，根据产品 要求设计工艺为：
（１）淬火加热温度 ８６０℃； （２）由热处理加热时间经验公式 ｔ＝ＡＫＤ（其 中 Ａ－加热系数，Ｄ－工件有效厚度，Ｋ－装炉条件 修正系数），计算得出加热保温时间为 １８００ｓ； （３）淬火介质选用专用淬火油； （４）回 火 温 度 选 为 ５５０℃，回 火 保 温 时 间 为 ３６００ｓ，热处理工艺过程如图 ３。
金属工艺学钢的热处理试卷(练习题库)(2023版)
金属工艺学钢的热处理试卷（练习题库）1、何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位2、奥氏体的起始晶粒度3、实际晶粒度4、本质晶粒度5、马氏体6、贝氏体7、屈氏体8、索氏体9、珠光体10、奥氏体含义11、残余奥氏体12、过冷奥氏体13、时效处理14、冷处理15、回火16、淬火17、正火18>退火19、淬火临界冷却速度(Vk)20、淬透性21、淬硬性22、再结晶23、重结晶24、调质处理25、变质处理26、指出A1、A3>Acm；AC1>AC3>Accm；Ari、Ar3、ArCn1各临界点的意义。
27、何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？28、珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？29、贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？30、马氏体组织有哪几种基本类型？它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关31、何谓等温冷却及连续冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
32、为什么要对钢件进行热处理？33、试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
34、淬火临界冷却速度Vk的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？35、将C5πIm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体36、退火的主要目的是什么？生产上常用的退火操作有哪几种？指出退火操作的应用范围。
37、何谓球化退火？为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？38、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织39、正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？40、指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：（1）20钢齿轮（2）45钢小轴（341、一批45钢试样（尺寸Φ1510n≡）,因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。