新时期金属材料热处理节能新技术

新时期金属材料热处理节能新技术

郭鑫磊

身份证号码：411023199701242030

摘要：金属材料的理化性能以及综合力学性能都非常优秀，具有无可替代性，因此在工业生产的过程中得到了广泛的应用，对于金属材料而言，经过热处理之后，能够让材料的性能得到显著的提高，有利于提升材料内在的质量，降低材料生产时产生的消耗，节约材料的使用，使得金属材料的使用寿命可以得到提升，使得材料内部的性能可以得到最大程度的发挥。可以说，对金属材料进行热处理具有非常高的经济价值以及使用价值的。当前我国金属热处理工艺的理论、技术以及设备都取得了一定的成果，为我国工业生产提供支持。

关键词：金属材料；热处理；节能新技术

1金属材料热处理的概念与类型

金属材料热处理指的是将金属材料放置在特定的容器中，将金属材料加热后保温一段时间，再利用不同冷却介质以及冷却速度对金属材料进行降温处理。先加热后降温的处理方式，可以改变金属材料的表面结构及内部结构，从而使金属材料的性能更符合要求。常用的金属材料热处理方式有三种，即表面热处理、整体热处理及化学热处理。每一种处理方式的原理不同，会对金属材料的表面结构与内部结构产生不同的影响，因此，需要根据金属材料的实际情况选择合适的处理方式。

2 金属材料热处理工艺的优点

机械设备制造行业作为推动我国经济稳定发展的关键部分，鉴于当前激烈市场竞争环境下，企业要想能够尽快实现可持续发展目标，不仅需要合理使用金属材料，而且也应该做好其热处理工作，通过多样化淬炼作用，减少金属材料内部杂质含量的基础上，也能够细化其内部颗粒，保证金属材料内部应力全部消除，一方面致力于材料性能的提升，另一方面也能满足企业多样化使用标准。与此同时，通过热处理工作的进行，也能够保证金属材料达到塑性效果，整合热应力与重力势能等条件，调整金属材料内部原子结构特点，支撑企业快速塑性工作的完成。伴随着企业生产活动的持续进行，可以依照现实生产所需，通过热处理工艺作用，将金属材料塑型成所需要的形状，特别是机械设备核心零部件，也能够对金属材料实施热处理后有效应用。除此之外，通过较长时间调查可以看出，金属材料在经过热处理以后，也能够达到使用周期延长的效果，而且因为处理过程对材料力学性能造成了一些改变，此时能够妥善保护好金属材料表面质量的基础上，自然也能够减少材料断裂等问题的发生几率。最关键的是，在完成金属材料热处理工作后，也能最大限度避免材料超负荷运行现象，直接决定企业各项投入有效减少的同时，无形之中也能够提高企业经济、社会效益等。

3金属材料热处理常见热处理工艺分析

3.1 化学处理薄层渗透工艺

工作人员在进行金属材料热处理过程中，通常使用的就是化学热处理工艺，面向金属材料，工作人员明确好薄层位置，然后实施渗透操作，希望金属材料能够具备较强坚韧性特点。经过较长时间调查可以发现，因为化学薄层渗透处理工艺的应用，不单单能够在最少材料应用率情况下，获取到极高金属材料应用价值，而且更是提高企业经济效益的重要保证。最为关键的是，此种处理工艺还不会对外界环境造成太大影响，体现出较强环保性等优势。

3.2 激光热处理工艺

凸显出一定穿透性优势的激光热处理工艺，针对有着较大硬度金属材料，在处理时着重可以选择激光热处理工艺。通过该项工艺能够提高热处理加工效率与质量，甚至也能够促使金属表面硬度逐渐提升，为工作人员高效完成金属材料热处理工作奠定良好基础。需要注意的是，为保证激光应用准确程度，在对工艺进行使用时，需要通过对计算机以及相关设备的运用，对激光使用进行控制。

3.3 振动时效处理工艺

振动时效处理工艺的应用，期间就是借助借助振动原理实施热处理操作。当工作人员完成处理任务以后，相对能够促使材料稳定性明显增加，而且也能够减少变形等隐患的发生。最为关键的是，通过振动时效处理工艺的应用，过程能够借助专业计算机设备实施操作，借助计算机系统的监管以及帮助，保证振动处理过程更具自动化效果，有效提升人员处理效率，减少企业生产成本投入，达到绿色化操作的结果。

3.4 真空热处理技术

利用燃料对金属材料进行热处理需要大量的氧气，可能会导致金属材料表面出现氧化情况。而应用真空热处理技术，可以在无氧环境中利用惰性气体对流传热的方式，对金属材料进行热处理，这样不仅可以增强热处理加工的均匀性，也可以降低金属材料表面出现氧化问题的几率。且在无氧环境中，低压渗透材料可以直接对金属材料进行高压气淬处理，有利于提升热处理效率。但是，我国真空热处理技术还不够成熟，在应用时无法实现真正的真空环境，所以需要加大技术研究力度。

3.5超硬涂层技术

超硬涂层技术是较为常用的技术，可以对金属材料表面进行热处理，增强其强度、硬度以及耐腐蚀性，并改善其内部组织。所以，在金属氧化物涂层、碳化物金属涂层中的应用十分广泛。但是，超硬涂层技术也存在一些缺陷，例如，仅适用于小型的金属工件，无法为大型金属工件的热处理提供支持。

4 金属材料热处理节能措施

4.1 物性计算

首先，因为金属材料热处理工艺有很多种，像退火、热处理与冷处理。所以实验人员在具体设计过程中，必须要结合不同因素和影响条件来选择不同的处理方式。在此基础上，还要避免由于冷却速度较快所导致的金属材料退火现象，实验人员要保证其具有足够的强度来支撑，并保持较高的硬度。最后在金属材料正式加热之前，还要进行预处理，对材料表面和内部的微观形貌进行研究和分析，以此来确定物质成分和含量，最终获得实际所需要的产品。另外，对原材料的性能参数也需要严格检测，判断其是否满足要求，去除其中杂质和有害物质，确保产品可以实现标准质量水平。

4.2 优化热处理工艺参数

首先，在加热之前，实验人员要结合金属材料来选择合适的加热方式，随后在利用科学合理的方法来控制热处理时间与次数，这样才能够获得更加良好的性能。其次，还要考虑金属材料性质与性能，避免外部加热环境影响材料加热成型。再有，实验人员还要探索一种成本低且效率高的加热工艺来取代传统工艺，以此来提高经济效益，提高生产效率，进而满足社会实际需求。最后，还要尽可能地采取不连续工序进行加工，因为它不仅会加大能源的损耗，还会降低产品质量和产量。所以，实验人员通过改变工艺参数来使其具备良好的节能环保性能。

4.3 维持金属表面形貌

当金属材料处于热处理状态时，由于温度变化会导致金属材料内部结构发生改变，一部分功能丧失。所以实验人员需要对表面形貌进行合理控制，以此来保证金属材料在经过热处理之后可以发挥出应有的性能作用。同时，为保证热处理后金属材料试样的质量和力学性能，还需要对表面形貌和尺寸进行深入研究，从而更好地维持金属材料的表面形貌。此外，也不能忽视机械自身的作用力，在某种特定情况下，如果采用电弧放电的方法来实现，那么就会造成十分严重的安全事故，因此工作人员在金属加热期间，一定要做好安全保障措施，避免机械外力损伤金属材料的表面形貌。

结论

灵活应用热处理工艺与技术有利于优化金属材料的性能，提高产品质量。为此，需要综合分析热处理工艺对金属材料抗疲劳性、耐久性以及切割效果的影响，根据实际情况优化热处理工艺与技术，充分发挥退火、正火等一般热处理工艺的作用以及激光热处理、热处理CAD技术等特殊热处理技术的作用。同时，应加大对金属材料热处理工艺与技术的研究力度，不断探索新工艺与新技术，进一步优化金属材料的热处理效果

参考文献：

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[2]王婷.金属材料热处理的节能新技术运用[J].科技资讯,2021,19(22):74-75+78.

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