金属材料热处理节能新技术应用探讨

钟国新

摘 要：随着科学技术不断地进步，机械工业日益发展，金属材料是工业制造中不可或缺的部分，热处理是保障金属材料的重要技术之一。传统的热处理技术会对环境造成一定的污染，而热处理节能新技术最大的特点是污染小，此外，所需消耗的能源较低，具有较高的科技技术含量，符合我国的可持续发展要求。文章主要针对金属材料热处理节能新技术的运用进行简要地分析和探讨，为我国的制造业发展提供依据。

关键词：金属材料；热处理；节能；新技术

目前，钢铁材料成为主要的金属材料，大部分的金属制造业通常选择钢铁材料热处理技术。然而，我国的金属材料热处理技术依然存在许多问题，包括处理中的资源浪费，处理过程中的环境污染等，这些是研究金属材料热处理节能新技术中最为关键的问题。因此，促进我国金属材料热处理产业发展的必经之路是加大金属材料热处理节能新技术的开发。

1 国内金属材料热处理发展现状

我国在金属材料热处理的发展主要有以下三大特征：第一，社会的发展促进产业的进步。近年来，我国在生产技术和科技技术等方面都取得了较大的进步，促进了传统的金属材料处理技术的发展。我国在金属材料热处理技术等方面也大幅度发展起来，随着金属材料加工厂的涌现，金属材料相关产业也迅速发展，同时也提供了大量的就业机会，在一定程度上缓解了我国的就业问题。第二，资源浪费。我国金属材料加工厂以及相关产业发展的同时，资源浪费现象也变得越来越严重。在规模扩大的同时，各种各样的浪费现象不断地涌现，这严重阻碍了金属材料加工产业的发展。根据调查显示，金属材料处理产业在设备和能源的利用率上只有30%，由此可见，资源的利用率十分低，然而，金属材料热处理却在国民经济中占着相当大的比例。第三，管理水平低。我国金属材料在规模和技术水平上都优于其他国家，处于先进的水平，但在管理方面，无论是方法还是模式，都比较落后，依然处于初级阶段。我国没有借鉴国外的管理经验，依然使用传统的管理模式。

2 金属材料热处理节能新技术的主要应用

2.1 激光热处理技术

激光热处理技术主要是通过高功率密度的激光实现的，使得金属材料达到硬化的效果，表面合金化的金属材料也得到表面改性的处理，促进其性能的转变。由于激光具有穿透力强的特点，在金属材料加热过程中，当加热的温度低于熔点时，金属材料的表面就会产生奥氏体化，再通过急速自冷淬火，使得金属的表面相变硬化。金属材料的密度、硬度、耐磨性能会在激光热处理技术下会得到提升，激光淬火能够让金属材料的残余压应力达到4000，从而提高疲劳性能。另外，激光淬火除了整体性的淬火之外，还能进行局部淬火，多光斑尺寸的控制能够实现更多的高难度硬化工作。激光除了能够硬化金属材料之外，还能进行远距离传输，利用电脑编程控制和管理激光热处理技术也提高了生产效率，实现自动化的工业生产。

2.2 真空热处理技术

真空热处理技术是在金属材料热处理技术发展成熟时产生的，主要是在真空的环境下，对金属材料进行热处理，在处理完成后再进行高压气淬工作。真空热处理技术最大的特点是金属材料加工时间短，能源资源利用率高。依靠目前的科技技术，虽然无法达到绝对的真空状态，但只要在低于10PAa的环境下，金属材料热处理节能技术就有明显的效果，同时在这种环境下的金属材料表面处理技术并不会破坏金属本身的性能，避免出现变形、气孔等现象，也会有十分高的清洁度。根据调查显示，使用真空热处理节能技术的金属材料热处理企业都取得了显著的效果。

2.3 化学热处理薄层渗入技术

热处理有利于保障材料的性能，我国的化学热处理薄层渗入技术是目前应用最广泛的。化学热处理薄层渗入技术在技术上实现的突破，在传统的观念中，人们认为只依靠化学元素的表面渗入是无法改变金属材料性能的，但化学热处理薄层渗入技术却达到了这个效果。大部分的热处理技术由于所需的加热时间较长，会消耗大量的电能，同时也会对环境造成污染。化学热处理薄层渗入技术是一项节能技术，在同等条件下，能够比其他热处理技术节省33%的电能。由于我国使用自行车的人数众多，钢球的用量也因此增加，利用化学热处理薄层渗入技术就能有效地提高钢球的生产效率，同时也减小了甲醇和煤油的消耗，在延长钢球使用寿命的同时，又节省了生产成本。

2.4 热处理CAD技术

热处理CAD技术的原理是运用计算机模拟技术，对热处理的工作流程进行研究和设计。由于热处理属于资源消费密集型行业，因此，需要使用节能技术，CAD技术是目前运用最为广泛的，主要运用在喷淋、喷雾冷却等环节中。在淬火剂和淬火方式的选择上是十分重要的，最好选择污染小的方法。热处理智能CAD技术是绿色生产的主要标志，得到大众的认可。

2.5 振动时效处理技术

由于施工环境和施工技术等因素的影响，在对金属材料热处理之后，在金属材料的表面会出现细小的裂纹或热残余应力等现象，返工和重新加工的过程也消耗了大量的资源，无法达到节能的效果，必须及时处理这些问题，以免影响金属材料的质量和使用寿命。振动时效处理技术主要是对经过热处理后的金属材料进行加工和完善，解决裂纹和热残余应力等问题。振动时效处理技术与热处理炉相比，能够节省40%电能，提高35%的金属材料韧性。

3 结束语

总而言之，我国一直注重可持续发展，因此，金属材料热处理节能新技术的研发是十分重要的。金属材料热处理节能新技术的资源消耗少、环境污染少等优点能够促进我国金属机械制造业的迅速发展，对于保护生态环境有重要的意义。随着热处理节能新技术的广泛运用，我国的金属制造业发展前景十分广阔，不断地走向“无污染、零排放”的可持续发展道路。

参考文献

[1]冯小波，刘小丽.金属材料热处理节能新技术及应用[J].科技创新导报，2010（14）：30.

[2]郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息，2013（6）：89，91.

[3]葛欣.金属材料热处理节能新技术的应用[J].中国高新技术企业，2011（22）：81-82.

[4]苗高蕾.浅谈金属材料热处理节能新技术的运用[J].化工管理，2013（24）：135-135.