淺析金屬材料熱處理節(jié)能技術及應用

李健龍 侯美飛

摘 要：節(jié)能減排是人類可持續(xù)發(fā)展的唯一途徑，所以近年來各行各業(yè)都在進行相關研究，使得各種節(jié)能技術不斷涌現(xiàn)。金屬材料熱處理節(jié)能技術隸屬于節(jié)能減排技術范疇，可在保證企業(yè)效益的同時降低能源消耗，為我國生態(tài)環(huán)保事業(yè)提供助力。但就目前情況而言，多數(shù)企業(yè)并未重視節(jié)能技術的應用，部分企業(yè)工作人員未對金屬材料熱處理節(jié)能技術進行全面了解，未發(fā)揮其效用，使得節(jié)能減排流于形式，無法達到理想的節(jié)能效果。因此，本文對金屬材料熱處理節(jié)能技術進行深入探究，旨在規(guī)避制造行業(yè)的高消耗、高污染現(xiàn)狀。

關鍵詞：金屬材料;熱處理;節(jié)能技術;應用

引言

制造行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的中堅力量，發(fā)揮著不可替代的作用。而在全民環(huán)保的背景下，制造行業(yè)也需朝著節(jié)能環(huán)保這一方向發(fā)展。就鋼鐵制造而言，相關企業(yè)將熱處理技術當做重點，且開發(fā)、制造出大量的節(jié)能技術，在規(guī)避行業(yè)高消耗、高污染現(xiàn)狀的同時提高了生產(chǎn)效率，為制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎。但金屬材料熱處理節(jié)能技術的應用需要一定的方法，所以下列對其進行了分析。

1 金屬材料熱處理節(jié)能技術存在問題

1.1能源利用率低

借助金屬材料熱處理節(jié)能技術，雖可降低能源消耗，但存在能源利用率低的問題。具體表現(xiàn)為：高耗損、低產(chǎn)出。而且與發(fā)達國家相比，能源利用是我國金屬材料熱處理節(jié)能技術中的弱項。如果不處理，將會制約我國熱處理行業(yè)發(fā)展。

1.2設備陳舊，工藝技術有待提高

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分企業(yè)仍舊采用陳舊的設備、落后的工藝技術進行金屬熱處理。透過這一現(xiàn)象可知曉：節(jié)能措施并未全面落實，所以節(jié)能效果不高。

1.3產(chǎn)品達標率低，需多次處理

因企業(yè)不重視節(jié)能措施的使用，所以并未引進先進技術、設備。在此情況下，產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保障，甚至頻頻出現(xiàn)產(chǎn)品不達使用要求的情況，所以常需進行多次處理。而這，不僅沒有將節(jié)能貫徹落實，還在潛移默化中增加了制造資金。

1.4欠缺專業(yè)人才

金屬材料熱處理節(jié)能技術對崗位人才需求較高，但我國相關人才緊缺，無法滿足崗位需要，導致生產(chǎn)效率、質(zhì)量受到影響。

2 金屬材料熱處理技術及應用

2.1激光熱處理技術

激光熱處理技術簡單來說就是利用激光進行金屬材料熱處理，其最大的優(yōu)勢在于：①只是對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行了改變，并未使用外加材料。②處理層和基體可有效結(jié)合。③被處理的物件變形小。④加工柔性好，可應用于各個行業(yè)。在對金屬材料進行激光熱處理時，需按照這樣的順序進行：預處理——激光淬火——激光淬火質(zhì)量檢測。具體來講，工作人員需先對處理表面進行除油、除銹、清洗、干燥、預置吸光涂層等。在完成預處理后，工作人員需根據(jù)淬火零件情況選擇適合的激光淬火工藝參數(shù)。一般而言，激光束包括多模光束、基模光束、低階模光束，其中常用的光束為多模光束。激光束停止掃描后，需借助放大鏡或直接用肉眼對零件表面進行觀察，進而對淬火表面質(zhì)量進行判斷。此外，工作人員需知曉，激光熱處理技術除了可以應用于金屬材料的硬化外還可實現(xiàn)遠距離傳輸。由此可見，激光熱處理技術可完成高難度硬化工作，可降低能源消耗，可提高生產(chǎn)效率，可實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化。

2.2真空熱處理技術

真空熱處理是指：將被處理的物件放置于真空環(huán)境下，利用熱處理技術進行處理，處理完成后進行高壓氣淬工作。與其他熱處理技術相比，真空熱處理技術的優(yōu)勢在于：實現(xiàn)無氧化、無脫碳、無滲碳，可使被處理的金屬材料表面保持光亮。此外，真空熱處理技術在進行金屬材料加工時用時較短，而且可將能源利用率提高，所以被廣泛應用于金屬材料熱處理中。

2.3形變熱處理技術

形變熱處理指的是：在改變金屬材料形狀的同時進行熱處理。通過形變熱處理技術的應用可使金屬材料具有強韌化特征，還可在潛移默化中提高經(jīng)濟效益。具體來講，形變熱處理將成形與性能結(jié)合在一起，對生產(chǎn)過程進行了簡化，所以可以減少能源消耗，可以降低設備投資。

2.4化學熱處理薄層滲入技術

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化學熱處理薄層滲入技術于金屬材料熱處理中應用最為廣泛，根本原因有：①突破目前熱處理技術。化學熱處理薄層滲入技術借助化學元素表面滲入實現(xiàn)了改變金屬材料性能。②節(jié)能減耗。據(jù)研究表明，利用化學熱處理薄層滲入技術可節(jié)省33%的電能。③提高生產(chǎn)效率。化學熱處理薄層技術加熱時間較短，可有效提高生產(chǎn)效率。

2.5熱處理CAD技術

熱處理CAD技術簡單來說就是借助CAD進行熱處理工作流程研究、設計。CAD技術常被運用于噴淋、噴霧冷卻等環(huán)節(jié)中。不過在運用熱處理CAD技術進行處理時，需將淬火劑選擇、淬火方式選擇重視起來，要盡可能選用污染小的。在實踐中發(fā)現(xiàn)，利用熱處理CAD技術可將熱處理能力有效降低，可實現(xiàn)節(jié)能減排。

2.6工具零件超硬涂層技術

工具零件超硬涂層技術的原理為：借助離子轟擊化學熱處理，將表面沉積硬化應用于模具、刀具中。借助這種技術，可使金屬材料使用壽命提高。此外，因為這種技術可利用電腦進行自動化監(jiān)控，所以可以有效縮短處理時間，可以將金屬材料熱處理質(zhì)量提高，可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

2.7振動時效處理技術

振動時效處理技術簡單來說就是借助振動，使內(nèi)部殘余內(nèi)應力消除，其常被運用于加工、完善環(huán)節(jié)。因為金屬材料熱處理對外界因素有較高要求，稍有不慎會使金屬表面出現(xiàn)裂紋、會使金屬表面出現(xiàn)熱殘余應力現(xiàn)象，如果進行返工或者重新加工，會使資源消耗增大。而借助振動時效處理技術，可有效解決這些問題，還可節(jié)省資源消耗，提高金屬材料的韌性。常見的振動時效裝備有激振器、控制箱、夾具、橡膠墊、傳感器等。

3 結(jié)語

綜上所述，可以看出，金屬材料熱處理節(jié)能技術存在一定的難度，其具有繁重、復雜等特征。但金屬材料熱處理節(jié)能技術可實現(xiàn)節(jié)能減排，可為人類賴以生存的環(huán)境提供保護，可推動制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，所以研究人員要將金屬材料熱處理技術的研究重視起來，要朝著節(jié)能、高效、優(yōu)質(zhì)、靈活的方向不斷發(fā)展，工作人員需秉持不斷學習的原則深入了解金屬材料熱處理節(jié)能技術，有效應用金屬材料熱處理節(jié)能技術。如此，才可對熱處理工藝進行優(yōu)化，才能推動我國熱處理產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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