金屬材料熱處理節能新技術的應用分析

李少華

摘要：熱處理技術是目前最常見的金屬材料加工技術，由于在運用的過程中需要消耗大量資源和能源，同時還會產生大量的污染物。因此在社會不斷進步，并提倡資源節約和環境友好的現在，金屬材料熱處理節能新技術的研發和運用，受到了廣泛的關注?；诖?，本文將著重分析探討金屬材料熱處理節能新技術的應用，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：金屬材料；熱處理；節能

1金屬材料熱處理問題分析

1.1單位能耗高

我國金屬熱處理中能耗高，產能低，能源有效利用率不足。從我國金屬加工行業來看，金屬熱處理能耗逐年下降。我國金屬熱加工能耗雖有降低，但與發達國家比還存在差距，需要繼續努力。

1.2工藝落后

金屬熱處理工藝技術和設備落后。我國企業金屬熱處理技術水平不高，節能措施實施不徹底，導致節能效果不佳，還存在設備落后、資金不足。受限于設備和工藝技術，熱處理節能困難重重。

1.3產品不達標

金屬產品質量要求較高，熱處理達標率低，就需要多次處理。金屬熱處理中設備陳舊、工藝技術落后，產品質量無法保障。熱處理產品無法達標，需要進行多次處理，由此造成資源浪費，影響企業生產效率和經濟效益。

1.4人才缺乏

專業人才是熱處理技術實施的關鍵，我國的熱處理技術人才不足。專業人才培養速度遠遠不能滿足市場需求，人才缺口較大。金屬熱處理人才不足，產品效率得不到保證，生產質量控制不到位。高校的專業設置和企業的需要不對口也加劇了人才缺乏。

2金屬材料熱處理節能新技術的應用

2.1化學熱處理技術

化學熱處理技術是熱處理新型節能技術之一，主要原理是降低了金屬材料表面的涂層厚度，在傳統的熱處理過程中，要對技術表面涂上較厚的涂層。通過化學薄層熱處理技術，縮短了金屬的加熱時間，節約了電能。另外，金屬涂層的厚度降低也確保了材料的性能。實驗數據表明，金屬材料表面的滲碳層降低30%，就可以節約近30%的電能，并且可以節約一半以上的煤炭等燃燒能源。并且，化學熱處理并不會對金屬性能造成影響，且環境污染小，是我國未來幾年內金屬熱處理重點使用的一種方法之一。

2.2真空熱處理技術

真空熱處理技術適用于部分材料，在國外約有20%的金屬材料使用真空熱處理節能技術。真空處理可以實現低壓滲碳，提高金屬的性能。真空熱處理可以在真空或者部分真空的環境中進行，將金屬材料置于真空中，避免了與空氣接觸，對金屬材料的表面處理技術具有促進作用，通過實現低壓滲碳的方式來實現熱處理，也實現高壓氣淬。由于真空技術需要較高的技術，因此很難實現完全真空，一般我國可以將真空度控制在以目10Pa以內。越接近真空，處理過程對金屬材料的影響就越少。采用真空熱處理可以減少材料變形，且污染十分小。熱處理技術的革新和發展將成為我國未來一段時間內的主要方向，通過新的熱處理技術來確保節能的實現，只有這樣才能保證金屬材料的壽命以及工業的可持續發展。

2.3基于計算機的CAD技術

在金屬材料的熱處理中，為了優化熱處理的效能，為了充分提升熱處理的節能減排效果，在計算機技術不斷發展的今天，一種新型的金屬材料熱處理技術得以發展起來，并成為當前運用于金屬材料熱處理中的核心技術。在實踐運用中，這種先進的熱處理技術主要是基于計算機平臺來實現的，依托于計算機技術的先進性和科學性，可以實現熱處理環節的模擬性和線上性，通過模擬操作能夠準確計算出金屬材料熱處理中可能帶來的能源消耗及材料損耗。為了提升熱處理技術的節能性與環保性，可以在計算機平臺上，有效設置相關的技術參數，不斷提升參數的精確性。此外，這種先進的計算機技術還能夠實現熱能的分析與處理，精準判斷金屬材料熱處理中可能出現的多余的熱量，并將這些熱量有效回收利用好，避免熱量的流失以及熱量的浪費，全面降低金屬材料熱處理的能耗。

2.4無氧作業的熱處理技術

在制造行業中，金屬材料熱處理技術是關鍵技術，但由于受技術限制及工藝流程的限制，使得金屬材料熱處理多在有氧的狀態下進行，這種熱處理方式，使得金屬材料與周圍的氣體等物質會發生一定的反應，一旦發生氧化反應等化學反應，將降低金屬材料的整體性能。隨著金屬材料熱處理技術的不斷發展，隨著熱處理節能技術的深入發展，一種無氧狀態下的熱處理技術應用而生，并成為當前先進的金屬材料熱處理技術。這種先進的熱處理技術在實際的運用過程中，可以減少工藝流程，避免繁瑣流程帶來的生產材料的浪費，同時還能夠有效地提升設備的使用效果，提升設備的生產效率。

2.5激光熱處理技術

一般的熱處理過程對自然資源消耗大，會產生嚴重的環境問題，企業投入較大，但產能不高。激光處理工藝利用高功率激光束對金屬表面進行處理，改變金屬表面性質。激光可在短時間內快速加熱試件，有效縮短加熱冷卻時間，提高金屬耐磨性。激光處理技術能夠實現同時處理，一臺激光機可同時處理多個金屬試件，便于管理，降低了生產成本。

2.6振動時效技術

振動時效技術可以除去多余應力，使產品的外形尺寸合格，使產品穩定性得到保證。這是目前被普遍運用的節能技術。振動時效技術利用多諧波共振，可以大幅降低耗電量。同傳統技術相比，振動時效處理技術節約能源，還能夠提高金屬韌性和產品質量。

總而言之，隨著我國的經濟發展和工業生產的進步，對金屬材料的性能也提出了更高的要求，熱處理工藝就是為了滿足更好的工業生產而出現的。而在越來越重視節能環保的現在，受到科技進步和環保方面的要求，對熱處理工藝的節能技術也提出了更高的要求，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。