金屬材料熱處理工藝及其發展探析

陳學師

摘 要：金屬材料熱處理工藝與技術，可以最大程度獲得理想的金屬材料。通過熱處理振動技術、超硬涂層處理技術、化學滲透處理技術、激光熱處理技術、使金屬材料獲得更高的物理性能、化學性能、力學性能、工藝性能從而獲得理想的金屬材料，推動工業信息化發展。

關鍵詞：金屬材料;熱處理工藝;激光熱處理技術

1 優化熱處理設備減少能源損失

金屬材料熱處理節能工藝在運行的過程中，所需要的加工時間是比其他行業要更長一些的，所以同樣時間下對設備消耗較大。在能源消耗的過程中，不可避免的就會出現化學污染物?；瘜W熱處理薄層滲透技術剛好就可以對這個問題進行緩解，在節能的基礎上，大大提高對金屬材料加工的效率，真正實現企業統一追求的效率與效益兼得的目標，具有很強的現實意義。優化熱處理設備減少能源損失是金屬材料熱處理節能工藝優化最常用方式的一種。優化熱處理設備減少能源損失，由于金屬表面的涂層厚度已經降到了最低，所以金屬加熱時間也不再像以往一樣，提高了時效性。但是優化熱處理設備減少能源損失卻更好的保障了金屬材料的性能，對于環境的污染同時也是降到了最低，可以堪稱是金屬材料熱處理節能工藝優化的成功的方法之一。

2 我國金屬材料熱處理工藝現狀

2.1 設備不先進，工藝水平較低

在我國實行改革開放政策之后，我國的工業化呈現出了迅猛的發展趨勢，對于制造業而言，其在國民經濟發展中所占據的地位在不斷提高，其能夠給金屬熱處理行業提供良好的基石。然而目前我國有很多工廠所采取的金屬熱處理技術水平相對于國際上發達國家之間還存在較大的距離，主要是因為自身經濟與技術等層面的約束，還有設備不先進等因素的影響。即使目前金屬熱處理工藝在我國得到了廣泛的應用，然而在具體的生產過程中，熱處理之中的節能處理還不是非常的合理和科學，特別是部分小廠和私人企業，其他的生產設備不是非常的先進，造成在金屬制造和展開熱處理操作的過程中制造出了非常多的污染物，在無法對能源進行合理使用的過程中，還導致環境受到了較大的污染。

2.2 能源損耗量大，利用水平較低

按照有關數據顯示，我國目前能夠展開熱處理操作的企業大概有兩萬家，且各家企業都有著大規模的工人，其行業能耗在全國總能耗中占到了30%。而位居能耗之首，這需要對金屬熱處理操作進行完善和改進，使其滿足節能和環保的具體要求。在國外工業發展中，目前其發展非常關注的問題即為能源的使用水平，對資源展開合理的使用才可以防止資源大量浪費的現象不斷出現。對于部分發展水平較高的國家工業化生產過程而言，工業生產中的能源利用率普遍要比國內的高出很多。在我國不僅能耗大，并且利用率還低，不能充分被發揮出來，導致整體生產的效率也不高。

2.3 先進性技術工作者數量較少

科技是第一生產力，而科技的進一步發展需要借助于高科技人才，每個行業其發展最終都體現于人才的發展。我國金屬熱處理在技術層面上發展相對于發展水平較高國家而言，其間還存在較大的差距，主要是由于我國先進性技術工作者數量較少，無法將人才知識全面的轉變成科學生產力，而導致資源的大量損耗以及加劇對環境的破壞。企業中有著較高專業性水平的人才普遍年齡都較大，即使有著充足的工作經驗，然而在新型技術更替發展的背景下，也無法很好的掌握這一系新型技術，因此企業需要更加年輕的人才，而促進企業人才的引進是企業穩定和健康發展的不竭動力。

3 金屬材料熱處理節能新技術的運用策略

3.1 化學熱處理薄層滲透技術

現階段，在金屬材料熱處理節能工藝中，運用最為廣泛的便是化學熱處理薄層滲透技術，其可以對金屬材料的基礎性能進行保障，在傳統的金屬材料熱處理工藝中，金屬材料的表面如果存有一定的化學元素，便會對金屬性能產生嚴重的影響。由于化學熱處理薄層滲透技術在金屬材料處理上的運用，突破了傳統的思維方式，在技術方面得到了一定程度上的突破。在金屬材料傳統熱處理工藝中，其時間比較長，進而消耗了更多的電能，與此同時，也會產生化學污染物?；瘜W熱處理薄層滲透技術可以緩解此問題，利于節能，可以有效提升金屬材料熱處理節能新技術的質量與效率，實現了高效率與低成本的目標，具備比較高的價值。

3.2 激光熱處理技術

激光熱處理技術主要利用激光束在金屬表面進行照射，對金屬材料的表面展開硬化或者是合金化的處理，因為激光束具備比較強的穿透性、高密度以及高功率等特征，能夠轉變金屬材料表面的性質，這樣的辦法是其他技術所沒有辦法完成的。因為激光束具備比較強的穿透能力，可以讓金屬材料的表面快速到達熔點，金屬材料的表面便會出現改變，并且不斷進行硬化，在加熱的溫度比熔點低的時候，金屬材料表層便會形成奧氏體化，應該對其及時自冷淬火，這樣可以有效提升金屬材料表面的硬度，進而得到相應的金屬性能。通過激光束得以變化之后的金屬材料表面出現了比較大的改變，并且其性能較為優良，有效提升了金屬材料表面的強度與硬度。在使用傳統工藝很難進行處理的金屬材料獨特的位置運用激光熱處理技術，可以有效解決這樣的難題，例如，深溝、小區域等。隨著計算機技術的不斷發展，激光熱處理技術能夠經過電腦編程全面提升熱處理的質量與效率，使其達到自動化生產。

3.3 真空熱處理技術

在對金屬材料進行熱處理節能新技術應用的過程中，就金屬部件而言，經常出現的問題主要是氧化。企業在實際生產過程中會尤其注意此方面的問題，避免金屬部件出現氧化導致其失去金融性能。針對這樣的情況，應用真空熱處理技術可以讓金屬材料在無氧介質中展開熱處理，此技術能夠節省生產設備，有效縮減生產時間與周期，提升金屬材料生產的質量與效率。此技術最開始的時候被應用在填充氣體方面，避免金屬和氧氣之間產生化學反應，其主要是對流的傳熱形式，讓金屬材料的熱處理變得越加均勻。

3.4 振動時效處理技術

振動時效處理技術主要是為了對金屬加工零件進行穩定，對金屬使用壽命與外形等進行鞏固，避免金屬材料在熱處理過程中出現開裂與變形的情況，防止金屬材料出現細紋等現象被返廠，導致資源出現嚴重浪費。此技術對金屬材料熱處理節能新技術進行了再次優化。在傳統工藝中，使用低溫加熱的技術可以產生穩定作用，但是此技術會增加能源消耗的情況，并且具備比較高的成本，需要更多的時間。振動時效處理技術對傳統技術進行了改善，節約了電能，具備比較好的加工性能。

3.5 熱處理CAD技術

隨著科學技術的快速發展，計算機技術得以不斷發展，對熱處理技術的提升產生著十分重要的影響，熱處理CAD技術是一種重要的處理辦法，系統研究與分析熱處理，加強節能處理，讓其邁入到可持續發展的道路中。熱處理CAD技術具備噴霧與噴淋等功能，具備淬火工藝，被我國認證為綠色技術。

4 結論

在激烈的國際競爭形勢下，世界各國都圍繞提高產品質量、降低成本、節約能源等方向進行改進，在金屬材料和熱處理發展上也取得了不少成果。隨著設備功能、控制手段、工藝技術的進一步完善和豐富，經過研究和分析在這一領域的水平也將會有更大的發展。

參考文獻

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