浅析金属材料热处理节能新技术的应用

于子博

摘要：随着我国工业化的发展，金属材料得到了广泛的应用。本文分析了新型节能技术在金属材料热处理中的应用，以及该技术的现状和未来的发展趋势，并对当前技术中存在的问题进行了深入研究。结合这项研究，最终提出了一系列有效的节能新技术应用策略。希望通过本文的分析和研究，可以实现全面改善该技术存在的问题并大规模推广使用该技术的目标。

关键词：金属材料;热处理;节能新技术;研究

1.金属材料热处理节能技术的实践应用

1.1真空热处理技术

真空热处理技术是指在真空环境中对金属材料成分进行热处理的过程，以实现对低压渗碳金属材料的表面处理，并对表面进行处理后可以进行高压气体淬火。这种处理技术仅在金属热处理技术的发展非常成熟时才适用。可以有效降低能耗，提高能源利用率，真正达到节能的目的。因此，在当前的技术发展条件下，暂时无法真正实现该技术。尽管不能完全实现真空状态，但不高于10Pa的环境也可以为热处理节能技术提供良好的环境，并达到更加理想的效果。在低于10Pa的环境中，可以使用表面处理，这不会对金属性能产生重大影响，但可以防止金属变形，表面气孔和其他影响金属性能的现象。调查表明，该技术在实际应用过程中具有重大影响。

1.2化学热处理技术的应用

化学热处理技术主要就是经过化学技术处理金属表面，降低金属材料的厚度，以达到减少加热时间的目的，节约能源消耗。经过大量实验表明，金属材料表面的渗碳层降低20%，就会节省电能20%，节省煤炭资源或石油资源的40%。除此以外，化学热处理技术对金属材料本身没有什么影响，更不会造成金属材料破坏，还能延长材料本身的使用寿命。比如在我国生产自行车钢球中，采用薄层渗碳技术以后，不仅使生产效率提高到40%，而且节约电能30%，使用寿命也提高了3倍，这样就实现了节能与环保的双层效果。因此，化学热处理技术有显著的节能效果，对减轻环境污染有很大的帮助。

1.3激光热处理技术

科技的飞速发展必然会引领各行各业的稳步上升，激光技术也不例外，其在金属材料热处理领域中的应用在不断推广。激光热处理技术指的是，在激光自身具备高能量密度的基础之上，使激光照射在金属材料表面，使得金属材料表面的能量高达100-100000kW/cm?。金属之所以能达到这么高的能量离不开激光自身具备的高能量密度。并且激光具有较强的穿透力，能够使金属材料快速达到熔点，从而改变金属材料表面的性能，降低激光温度，又能使金属材料表面形成奥氏体化，再次进行自冷处理，能够有效提升金属材料表面硬度。这样一来，利用激光热处理技术就能够快速实现升温降温过程，无需像往常一样对金属材料进行淬火、预热等工作，这样就能很好的实现节能作用。该技术还能大大缩短后续机械加工工序，又在一定程度上实现了节能作用。因此激光热处理技术是实现金属材料热处理节能新技术的良好选择。

1.4热处理CAE技术

随着信息技术迅速的发展，其在各行各业的渗透作用也体现了出来，并且取得了良好的效果。金属材料热处理技术结合CAE技术实现了热处理工序的模拟化，利用计算机技术可以对热处理工序进行分析和研究。而热处理CAE技术在实际的运用中，最为明显的一个优势就是喷雾冷却，该冷却技术不同其他技术，能够对淬火等工艺起到良好的效果。现如今，信息技术在人们生活中的运用越来越广泛，而热处理CAE技术作为信息时代重要的产物，也被金属行业所运用，并且加快了金属材料热处理节能技术的发展。

1.5振动时效处理技术

金属材料热处理的效果不仅仅受到操作方式的影响，无论是真空热处理、激光热处理还是化学薄层渗透技术热处理，在后期都可能因为环境的变化产生一定影响，例如金属材料表面的裂纹和残余热应力等，都有可能导致热处理质量降低甚至金属材料的损坏。如果不能及时处理这些环境导致的问题，极有可能会出现金属材料使用寿命缩短的现象，进而影响工程质量，再次进行返修重新加工的过程中又会造成资源浪费、能源浪费，违背了节能技术的初衷，无法真正实现节能功效。振动时效处理技术，就是在金属材料进行热处理之后解决其可能出现的裂纹和残余热应力问题，并且能有效防止类似问题再次发生，真正达到节能的目的。可以说，任何节能热处理技术的后期都离不开振动时效处理技术，它为其他技术的操作效果提供有力保障。有实践证明，在进行热处理之后再进行振动时效处理能够节约20%的电能和40%的燃料资源。这是相当可观且值得欣慰的效果。

2热处理工艺节能减耗的方法

2.1加快热处理工艺反应的时间

加快热处理过程反应的时间控制将降低加热温度。 一旦加热温度低于金属材料的熔点，奥氏体化将发生在金属材料的表面上此时，使金属材料冷却。这样，可以成功地实现金属材料的表面硬化。加快热处理过程反应的时间控制，可以优化金属材料的性能，有效解决当前制造业生产合格率不足的问题。

2.2减少热处理工艺过程中的能量损耗

为了减少热处理过程中的能量损失，如果要最大程度地利用，必须满足相关条件。通过减少热处理过程中的低压渗碳，可以提高金属材料的性能。为了减少热处理过程中的能量损失，该过程需要在真空或部分真空环境中进行。如果在加工金属材料时金属材料不与空气接触，则金属材料的表面可以在很大程度上硬化。

3.结语

综上所述，中国工业企业要走可持续发展之路，就必须继续坚持节能的前提，提高金属材料的热处理技术水平，宣传和推广热處理新的节能技术。金属材料，并将此技术推广到所有行业。企业只有大规模推广这项技术，才能解决我国存在的能源浪费问题，有效提高生产效率，增强企业的经济效益。

参考文献

[1]郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息.2016，（06）：89，91.

[2]苗高蕾.基于金属材料热处理节能新技术运用探究[J].门窗.2017，（12）：202.

（沈阳天汽模航空部件有限公司 110000）