金属热处理在热能动力工程中的应用简述

金属热处理在热能动力工程中的应用简述

张志雯

（光大环保能源(南京)有限公司）

摘要：机械制造工作中经常会应用金属热处理技术，与其他的化学性处理手段不同，这种处理方法并不会改变工件的化学成分与形状，主要发生改变的是工件的显微组织部位，工件表面部位的化学成分也会发生变动，其应用性能将被改良。在热能动力工程中也可运用这种工艺处理方法，改变热能动力设备的应用效果，现研究如何在热能动力工程中发挥出金属热处理技术的作用。

关键词：金属热处理；热能动力工程；应用

我国的热能动力工程系统涵盖的范围极广，内部应用的工艺手段既复杂又多样，在对机械工程与动力工程中的工艺应用问题进行解决时，可适当应用热处理技术，来有效处理金属材质的动力型工件。如果想要使工件保持更好的性能，就要将热处理技术融入到热能动力工程的系统中。结合具体的热力工程建设活动，探讨金属热处理技术在其中的应用情况。

1在热能动力工程中应用金属热处理技术的必要性

所谓的金属热处理工艺就是把金属工件放在一定的介质中，使其加热到一定的温度，并在这个温度中保持一断时间，然后以不同速度对其冷却的工艺。在材料生产中，金属热处理这种工艺最为重要，与其他加工工艺相比来讲，热处理通常不会将工件的形状和整体化学成分所改变，只是将工件的内部的显微组织进行了改变，或将工件的表面的化学成分进行了改变，使工件的使用性能得到改善。其特点就是将工件的内在质量所改善，而这通常不会被肉眼所观察到。金属热处理中的“四把火”指退火、正火、淬火（固溶）和回火（时效）。

退火就是指把工件加热到一定的温度，然后考虑到材料的和工件的尺寸的不同而运用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，其目的就是将材料的硬度降低，使其塑性提高，以对后续加工较为有利，降低残余应力，使组织和成分的均匀化提高。退火可以考虑到目的不同而分为再结晶退火、去应力退火球化退火、完全退火等。正火是将工件加热到适宜的温度后，在空气中进行冷却，因为正火的效果同退火相似，而其只是对所获得的组织更细，常在改善材料的切削性能中运用，有时也在一些要求不高的零件的最终热处理中应用。淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液淬冷介质中，使其快速冷却。淬火后材料的组织不平衡，通常很硬很脆，需要在高于室温的某一温度进行长时间的保温，然后再加以冷却，这种工艺叫回火（时效）。

2热能动力工程与金属热处理的关系

在金属热能工程中加入了金属热处理加工工艺，完成了金属加工工艺的重大突破，使金属加工更上一个台阶。金属的热加工工艺在某些方面与热能工程的某些方面有很大的关联，依托着科学技术的提高与完善、在我国热能工程方面与金属热加工处理存在很大促进发展局势。国内近几年高等级材料在火力发电厂的应用例如P92、T92、HR3C等，很多方面都是以金属热处理作为基础。热能物理工程基础作为发展方向的理论根据，同时采纳能量嫡变的依据在其中。由于在发展过程中坚持热能工程和金属热加工技术工艺相辅相成、相互促进的原则，所以在实际操作过程中随处可发现金属热加工工艺与热能工程的相互结合处，同时热操作有很多利用重复现象，需要密切结合、相互制约。

实际过程中的热能动力工程项目，涵盖了力学、动力学、传热学以及热技术等等这些发展技术方向基本和热有关，由于金属加热工艺技术主要依托热力展开，金属热加工工艺与热能工程有很多共同点可以研究发展，尤其是热力学领域，金属加工技术作为金属的基本促进着金属的发展，实际生产生活中都涉及到金属，在这样的前提下，金属热加工工艺更加切合实际，与热能工程中的项目技术相结合，会使金属热处理与热能工程都有进一步提升，对成本、流程、操作都有很大的提升，作为现代工业基础的原材料，金属热加工工艺与热能工程更加密切地结合发展互补，共同促进金属材料发展，开发更多的发展方向，提供更高的金属特性以便满足不同的需求，两者相互促进共同决定了金属的发展方向。

3技术应用方法分析

3.1涂层技术分析。对热能动力工程的开设情况进行考察之后发现，能源被大量浪费是这种工程存有的主要的问题，同时很多类型的动力装置都存在运行效率过于低下的情况，因此需要对使用的热能动力工程进行革新，考虑金属热处理需要，提升热能动力工程的建设水平。在面对硬度相对比较大的设备构件时，可应用涂层技术，借助离子来轰击需要被妥善加工的工件，使工件可以在热动动力系统中被更为长久地应用。在进行热处理工作时，需要应用电脑监控系统来对热处理工作展开全面的监控，在科学的热处理技术的支持下，加工时间可以被缩短。整个生产效率均可被有效提升。热能动力工程也可保持更高的生产效率。

3.2薄层渗入技术分析。对热处理技术进行改造之后，可获取具有化学特点的处理技术，金属表层内部渗入了化学元素之后，渗入的深度与金属材料的性能存有复杂化的关系，不能片面性地认为渗入深度越深，材料的性能也会变得更加优越。如果化学元素所处的渗层过深，动力零件的韧性会降低，同时产品的整体性能也会随之变差，同时动力零件的制备成本也将增加，甚至还会产生热能污染情况，因此需重视渗入层把控工作。

3.3振动时效处理工作。对振动失效进行控制时，应当对金属材质的动力制件内部残留的内应力有效消除，振动时效处理技术可以帮助实现这一处理目的，在处理内应力时，金属材质的动力型工件的原有尺寸并不会被改变，即使工件所处的加工温度相对比较高，工件也不会轻易出现受热变形的情况。在展开低温加工工作时，主要需运用热处理炉，需要消耗的加工时间极长，同时电能耗费情况也将变得更加严重，而应用了振动时效技术之后，加工的机械化水平被充分提升，热能动力工程的整体收益被提升。

3.4CAD技术。将热处理技术与电脑设备结合，对加工环境进行真实模拟，同时运用智能辅助型的喷淋装置，对零件展开喷雾冷却处理工作，做好淬火处理，使用可靠的淬火剂。预先找出加工过程中的隐患问题，运用CAD技术之后，电能损耗情况得以改善。

3.5真空处理技术。将真空处理技术与热处理技术结合使用后，加工人员需对中介煤质进行无氧处理工作。在真空渗碳环节中，零件并不会形成内氧化的问题，渗碳材料的温度可被提升，热能动力工程消耗的生产周期逐渐变短，同时气体排放量被减少。在运用真空处理技术时，排气装置可被省略，同时火帘与点燃器也可被省略，设备利用率被切实提升，加工工件的过程被切实简化。

4结论

将金属热处理技术融入到热动力工程内部，强调了技术应用的必要性的同时，还提供了一些技术应用建议，热动力工程活动不仅要关注产品质量，同时还要对技术应用手段加以切实地把握，减少热动力生产过程中污染与能源损耗，采用可靠的方法，运用质量过关的热动力原材料，借助先进的热加工技术，来将热动力工程的效率充分提升。

参考文献

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