金属材料热处理节能技术应用进展

赵力默+++葛张学+++潘佳奇

摘 要：随着我国环境问题的日益突出，在制造业中，产能提升和环境保护成为了普遍的共识。在制造业中，运用科学的金属材料热处理技术，能够减少污染气体的排放量，可以有效地提升金属制造业的环境效益。在制造业激烈竞争的当下，制造技术的先进是产品竞争能力的保证，热处理技术的先进程度则是保证机械产品质量的关键因素，文章将着重分析金属材料的热处理节能技术及发展趋势。

关键词：金属材料；热处理；节能技术；应用进展

制造业是国民经济发展的重要支柱，制造业在生产过程中会衍生出很多污染性气体，同时制造业的节能环保效益也不高。随着金属制造业的快速发展，在制造业生产与发展过程中，注重其环保节能性，优化其低碳持续性成为了制造业持续发展的关键，更是推动我国制造业全面发展的保障。在制造业中，金属材料热处理是金属制造的关键与核心，同时这一热处理会产生比较大的能源消耗，特别是电能消耗。为优化金属材料的热处理节能技术，必须采取科学有效的热处理技术，不断提升热处理的能力，综合性提升金属材料热处理的节能环保性。

1 我国金属材料热处理节能技术发展的现状分析

随着制造业的快速发展，金属材料的热处理技术成为了制造业中的主流，热处理钢铁材料占钢材总量的40%以上。金属材料的热处理虽然是制造业中的主要技术，但金属材料的热处理同时也是制造业中高能耗的主要环节。金属材料的热处理对电能的消耗特别大，是制造业中的主要用电区域。同时，在金属材料热处理技术中，还会产生比较严重的材料碎屑，造成较大的固体垃圾污染，同时也会造成比较严重的空气污染。随着我国制造业的快速发展，金属材料的热处理技术得到了长远的进步与发展，但当前我国大部分制造企业的金属材料热处理能力并不高，仍属于产能落后的环节，金属材料的热处理能力难以满足对材料的利用，设备负荷率低，装炉量明显不足，加热设备落后，无效热消耗多，生产工艺比较落后等。近年来，随着我国对产能落后的制造业的约束性发展，随着一大批产能落后的制造业退出历史舞台，我国制造业的金属材料热处理能力得到改善与发展，金属材料的热处理能力不断优化与改进，极大程度地提升了产能效益。

2 金属材料热处理技术节能技术的应用进展

金属材料热处理技术是制造业生产中的主要技术，金属材料热处理技术同时也是用电大户。鉴于当前金属材料热处理技术的明显不足及热效率低下，以及金属材料热处理技术应用中存在着的较大环境问题，必须结合制造业的发展现状，不断提升金属材料热处理的综合产能，全面提升金属材料热处理的节能环保性。当前金属材料热处理节能技术的应用发展主要包括以下方面：

2.1 化学热处理薄层渗入技术

在金属材料热处理技术的实践运用中，由于设备落后、效益不高、污染严重等，不仅无法提升制造业的生产效率，同时还容易造成巨大的能源消耗。特别是在金属材料热处理技术的运用中，采用传统的深层渗透法，不仅容易造成巨大的能源浪费，也不利于提升金属材料热处理的生产效益。同时，在实际的加热环节中，由于加热时间的无法把控或者过热等问题，还容易造成严重的生产浪费及环境污染。鉴于此，在金属材料热处理技术的运用中，运用化学热处理薄层渗入技术，可以综合性地提升制造业的生产效率，同时还能够有效地保护环境，减少污染气体的排放。

2.2 工具零件超硬涂层技术

在制造业金属材料热处理技術的运用中，由于这种金属材料热处理技术的节能效果不好，同时会产生比较大的材料损耗，因此，为优化金属材料热处理技术的整体效能，应该采用工具零件超硬涂层技术，这种技术在使用中需要对工具进行涂层处理，这种处理方法不仅能够提升金属材料热处理的整体效能，同时还能够实现热处理的节能高效，减少废弃物的产生，减少污染气体的排放。此外，这种技术还能够实现有效地化学处理，提升化学处理的效能。

2.3 振动时效处理技术

在金属材料热处理的过程中，材料因机械作用会产生比较大的振动力，这种振动力的存在是造成材料在切割等工艺实施中出现位移或者错位等问题，同时还会到刀具造成一定的影响。一旦出现这种问题，那么金属材料的工艺将受到严重的影响，金属材料的质量也会降低。鉴于此，在金属材料热处理的过程中，必须注重振动力的存在，采取一定的措施来规避振动力的负面影响。这种热处理节能技术，能够有效地提升金属材料的生产质量，规避金属材料在加工环节中出现的位移或者差错，同时还能够有效地保障金属材料的整体性，避免金属材料因强大的切削作业发生较大的误差或者裂缝。此外，在金属材料热处理技术的运用中，为规避热处理技术带来的负面影响，往往需要采用传统的抵抗振动效应的技术，但传统技术的作用效果有限，在实际作用中往往会造成比较严重的电能消耗，不利于节能减排目标的实现。

2.4 基于计算机的CAD技术

在金属材料的热处理中，为了优化热处理的效能，为了充分提升热处理的节能减排效果，在计算机技术不断发展的今天，一种新型的金属材料热处理技术得以发展起来，并成为当前运用于金属材料热处理中的核心技术。在实践运用中，这种先进的热处理技术主要是基于计算机平台来实现的，依托于计算机技术的先进性和科学性，可以实现热处理环节的模拟性和线上性，通过模拟操作能够准确计算出金属材料热处理中可能带来的能源消耗及材料损耗。为了提升热处理技术的节能性与环保性，可以在计算机平台上，有效设置相关的技术参数，不断提升参数的精确性。此外，这种先进的计算机技术还能够实现热能的分析与处理，精准判断金属材料热处理中可能出现的多余的热量，并将这些热量有效回收利用好，避免热量的流失以及热量的浪费，全面降低金属材料热处理的能耗。

2.5 无氧作业的热处理技术

在制造行业中，金属材料热处理技术是关键技术，但由于受技术限制及工艺流程的限制，使得金属材料热处理多在有氧的状态下进行，这种热处理方式，使得金属材料与周围的气体等物质会发生一定的反应，一旦发生氧化反应等化学反应，将降低金属材料的整体性能。随着金属材料热处理技术的不断发展，随着热处理节能技术的深入发展，一种无氧状态下的热处理技术应用而生，并成为当前先进的金属材料热处理技术。这种先进的热处理技术在实际的运用过程中，可以减少工艺流程，避免繁琐流程带来的生产材料的浪费，同时还能够有效地提升设备的使用效果，提升设备的生产效率。

2.6 激光热处理技术的运用

相比以上几种金属材料热处理技术，这种热处理技术具有非常高的效率，在实际运用中，这种热处理技术不仅能够有效地改变和调整金属材料表面的成分，还能够有效地弥补和完善其他材料无法匹配的效果。激光热处理技术可以充分借助于激光强大的穿透能力，同时还能够提升金属材料的性能，使得热处理的效果更加的明显，节能效果更加可观。此外，激光热处理的时间较短，可以减少金属材料热处理中可能发生的变形、错位等质量问题。

3 结束语

随着制造业的快速发展，金属材料热处理技术成为了制造业发展的重要基础，在制造业快速发展的过程中，金属材料的热处理发挥着重要的作用，但传统的热处理技术无论是节能效果，还是降低能耗等都无法达到满意的效果。为推动制造业的可持续发展，不断提升制造业的发展高度，必须注重金属材料热处理节能技术的运用，运用一系列先进的金属材料热处理节能技术，不断提升热处理的效果与质量，实现制造业的健康可持续发展。

参考文献

[1]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（33）.

[2]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）.