淺析我國金屬材料熱處理節能新技術與應用

摘 要：先進的熱處理技術是科技含量高、經濟效益好、能源消耗低、環境污染少的可持續發展技術。

關鍵詞：金屬材料 熱處理新技術 應用

中圖分類號：TG15 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0086-01

現代的制造技術非常重視制造與環境的和諧統一，制造業的可持續發展要和制造技術、環境科學、人文科學有機融合。先進的熱處理技術是保證機械產品的質量水平的關鍵。現在我國的熱處理的鋼鐵材料占鋼材總量的四成，熱處理產生的污染高而且能量耗費大，是機械制造業用電大戶。因此，我國的熱處理行業的節能潛力有很大的上升空間，增加研究開發金屬材料的熱處理節能的新技術的力度，對于減少我國能源耗費，保護我國生態環境，促進我國制造業和機械業的熱處理的健康、持續發展有很強烈的現實意義。

1 我國金屬材料熱處理節能新技術和應用

我國熱處理能源利用的現實情況是能量耗費巨大，效率不高且能源浪費和污染極為嚴重。造成能量耗費高的主因是機械設備的運轉效率較低、機械設備裝爐量不滿、機械設備低利用效率、供加熱的機械設備相對落后，無功效消耗的能源多等。當前我國的熱處理節能新技術及應用主要要通過革新工藝、改進設備實現。

化學熱處理的薄層滲入技術。化學熱處理的薄層滲入技術打破人們認為的，各類化學元素滲入金屬表層的深度和性能成正比的錯誤認識。實踐和理論分析，滲層過深不但降低零件韌性且不利于增強產品的綜合性能，無端增加成本和污染。

超硬的工具零件涂層技術。這個化學技術通過離子對加工的金屬工件做轟擊，提高工件的的應用期限。高新設備對熱處理采用全程電腦監控，縮短了時間，提高了質量，有利于優質、高效、節能生產。

處理振動時效的技術。振動時效的處理工藝是為了消除金屬制件的殘余內應力，使金屬工件的尺寸不容易變化，防止金屬工件受熱變形。傳統工藝多是加熱時效，主要是通過熱處理爐的長時間的低溫加工，費用大且時間長，很大程度加大了電能耗費。而使用振動時效的工藝的機械能節省電量。

熱處理的CAD技術。熱處理的CAD技術應用計算機的模擬技術，模擬生產環境研究、設計熱處理的工藝。在開發智能熱處理噴淋控制，噴霧冷卻，正確選擇淬火劑和淬火的方法等方面，熱處理智能的CAD技術可以減少能耗，節約電能，是高新技術在熱處理中應用的重要表現。

熱處理真空技術。真空的熱處理技術有一個特別明顯的優點就是使用了無氧處理的中介媒質，所以在真空滲碳的零件不會有內氧化的現象發生。由于真空的熱處理工藝設備可以提高滲碳的溫度，進而使生產周期有效縮短。熱處理工藝可有效降低所用氣體排放量和消耗量，真空熱處理工藝不用安裝點燃器、火簾和用于的排氣裝置，不工作時可以停止運轉，明顯縮短降溫時間和加熱時間，充分發揮了設備的效率。

現在國外這門技術是朝著以下方向有序地發展：在真空以后，把惰性氣體反向充進爐內，科學之處是，爐膛的攪拌風扇會自然產生風后對流傳熱，這樣的傳熱方式使加熱更平衡；設計氣流活動時事先采用計算機模擬實際情況，使熱處理的氣淬均勻分布；推廣真空氣淬技術，強加壓使氣體的交換能力更強、更高，有效提升冷淬室、噴嘴的冷卻速度；研究使用更新型真空氣淬爐和高壓氣淬技術，推進負壓滲碳和等離子滲碳的技術更新。

熱處理的激光工藝。使用高功率的激光束照射金屬零件的表面，使金屬的表面發生改性的合金變硬，這些改性處理在使用其他的方法無法達到金屬零件表面變化。

激光超強的穿透能力使加熱金屬到熔點溫度時，待到金屬面發生奧氏體化后要立刻自冷淬火，激光淬火的金屬部位能夠得到最大的壓應力，這樣經過激光處理過的金屬面的疲勞性能可迅速提升。激光熱處理工藝使金屬零件表面處理的受熱和變冷都在很短的時間內完成，，因此金屬零件面的成分、耐磨硬度都達到了最佳組合；激光淬火可以控制淬火的范圍，可以采用選擇性淬火和多光斑尺寸處理一些局部硬化；由于激光的遠距離傳送性能，可以多個工作臺共同使用一臺激光器，通過計算機實現激光的熱處理工藝的自動化管理。

2 結語

我國的金屬材料節能的熱處理產業朝著靈活、低能耗、輕排放、環保的方向發展，金屬材料的節能熱處理技術要想進一步提升，還需要和防止污染、減少能量排放相結合，才能更好地實現我國金屬材料熱處理新技術的健康發展。

參考文獻

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