關于金屬材料的運用和熱處理技術分析

唐志遠

摘要：隨著我國加工技術和金屬材料的不斷發展，在金屬材料的應用空間上越來越廣泛，進行金屬材料的熱處理工藝和技術需要進行深入的研究和探討，以加大對基礎材料的應用效率。本文圍繞金屬材料熱處理工藝和技術進行分析，希望能夠對于強化材料運用，提高工藝質量具有參考價值。

關鍵字：金屬材料、運用、熱處理技術、分析

一、引言

金屬材料理化性能以及綜合力學性能優異，因而在工業領城得到廣泛應用。而對于金屬材料而言，熱處理技術有利于其產品內在質量的提升、降低消耗、節約用材、延長金屬產品壽命，同時也有利于其性能潛力的充分發揮，具有很高的經濟效益和實用價值.現階段，國內在熱處理工藝的基礎理論、新技術、新設備以及新工藝方面的研究獲得豐碩成果。

二、金屬材料的種類和性能

當前的常用的金屬材料在工業運用中主要包含了納米金屬材料，多孔金屬材料等多種類型。金屬材料具有塑性好韌性強，自身強度高等優勢。例如多孔金屬材料的可滲透性是較為良好的，斯泛應用在散熱器和熱交換器中，具有很好的吸收性能。我國納米技術的發展，給納米金屬材料帶來了廣泛的應用范圍，物質的尺寸再進行納米改造的時候，物理性質和化學性質都會發生很大的變化。因此在整體性能上，納米金屬材料具有很好的抗疲勞性能和強度，在應用效果上非常好。

從金屬材料的性能進行分析，金屬材料一般具有耐久性， 在應用過程中，對于自身遭受到的腐蝕可以具有一定的抵抗力。 質量較好的金屬材料在遭受腐蝕的時候，對應的耐久性就會顯得十分突出。另外金屬材料的硬度體現在其自身性能上。硬度越高，其擁有的抗擊性能就越強。金屬材料在遭受持續性的應力之后會產生異常斷裂的，這被歸納為基礎材料的疲勞性，材料自身能力較強，就可以抵抗外界的壓力，這稱為金屬的臨界承受點。

二、熱處理技術的探究

3.1 激光熱處理

這種處理技術主要的工作原理是利用激光的密度對金屬進行加工，激光的強穿透力等性能在處理金屬材料的時候可以輕易解決表面改造問題，而且激光的照射也能增加金屬材料的密度和硬度，增強材料的耐性。加上激光的靈活性，可以很好的處理邊邊角角、孔、溝、細微區域以及對材料分部加工的問題，減少了工作難度，提高了工作效率。激光熱處理技術的運用除了減少金屬材料在加工過程中的損耗之外，還可以促使自動化的實現，形成機械化自動式的工廠加工模式。

3.2真空熱處理

這種處理技術主要是在熱處理技術中加入了真空模式，通過對材料加工環境的改變進行處理，雖然目前的技術無法達到完全真空，但是在實踐應用中，不需要達到完全真空也可以對金屬材料有一個很好的加工，實驗數據現實壓強在10PA以下就可以達到要求。在現有的實踐中，真空熱處理模式幾乎可以滿足金屬材料所需要的所有熱處理要求，而且因為真空自身的特點，能夠很大程度的保持材料的干凈度。真空熱處理技術的出現也實現了無氧化加工環境，減少金屬材料的氧化，從而進一步減少易氧化金屬材料的消耗，提高了金屬材料的利用率和其使用壽命，并在節能減排上也具有較好的效果。

3.3薄層滲入技術

薄層滲入技術是化學熱處理的一種方式。化學熱處理的原理是利用了介質滲入，通過加熱的手段，額外的賦予材料一些物理或者化學屬性。但是在傳統的模式下，有一個最大的假設是假設化學介質對金屬材料沒有影響，這種假設過于絕對性，化學介質對金屬材料的影響是存在的，所以在這個層面進行深入的研究具有必要性。薄層滲入技術是在傳統技術上進行改良得出的，它在研究過程中不止考慮了介質對金屬的影響，同時也研究了關于介質在加工過程中的滲透度對金屬材料的影響。例如，關于滲碳技術，有效的減少金屬材料的滲碳層可以大幅度節約用電量。目前這個技術的應用非常廣泛，它是熱處理技術上的一個重要研究成果，是新的創新[3]。化學薄層滲透技術在節能減排上的效果也非常明顯，同時推動行業朝著正確的方向發展。

3.4CDA技術

CDA技術的核心要點是加入了計算機模擬模式，將熱處理和現代科技結合在一起，主要用途是在熱處理的淬火階段進行有效控制。通過合理設計的噴霧等進行冷卻，從淬火的處理角度進行改革，主攻淬火階段的節能減排設計，從而可以實現滲碳的加速、污染排放的減少。正是因為這項技術的高效性，被普遍認可為是綠色的處理技術，受到廣泛認可和應用。除了在淬火階段的處理之外，由于采用機械化的程序，這項技術可以很好的設計加工過程，減少加工過程中余熱的浪費，減少加熱過程中的能量損耗。因此，CDA技術的認可度在市面上不斷提高。

3.5振動時效處理

金屬材料的特性并非特別穩定，尤其在加工過程中，一個細小的因素都會導致加工失敗。通過提高材料成功率的途徑也可以節能減排，要求一個穩定的工作環境。但是目前的金屬材料加工環境比較復雜，干擾因素眾多，導致材料出現裂紋等問題，從而使材料需要再次加工，一定程度上增加了材料的浪費。使用振動時效處理技術可以對已經加工過的材料進行二次加工，對有瑕疵的地方進行二次完善，減少金屬材料的回爐重造次數，不但減少了材料的浪費，還可以節省電能。從目前的應用效果來看，至少可以節約電能百分之四十，效果非常客觀。

四、提升金屬材料熱處理技術運用效果的有效策略

4.1增加處理方式，降低能源消耗

多元化熱處理工藝在我國是較新的一門技術理論，這一理論提倡在同一 熱處理車間中設置多種不同工藝類型的熱處理生產線，以提高處理能效，降低能源消耗。事實上，我國對各種新式熱處理技術都已經有了一-定的研究， 比如化學熱處理法，真空熱處理法、激光熱處理法、振動熱處理法等，但這些技術的應用都還不成熟，所以應用率很低。以激光熱處理法為例，該技術不僅處理速度極快，能源消耗小，而且處理后的金屬材料不會受到殘余應力的影響，非常值得進一步推

4.2改良設備工藝，提高處理效率

針對目前許多熱處理車間的技術工藝落后現狀，在沒有足夠的資金更新的情況下，可以進行適當的技術改良，以暫時性提高熱處理的效率。部分仍在進行手動化操作的熱處理車間需要進行設備的自動化或半自動化改良：部分過于老舊的熱處理爐可以考慮更換部分保溫材料，換成新式的材料，以提高熱處理爐的保溫和升溫效果。

4.3引進先進技術，保證產品質量

我國想要在短時間內靠自主研究提高滲碳、殘余應力消除等熱處理技術的水平有一定的困難，因此有引進國外同類先進技術的必要。但在引進時應注意國內的研究現狀，避免引人國內研究已經有相當成果的技術工藝，否則只會造成技術浪費。具體來說，我國目前針對金屬熱處理技術的研究成果主要體現在失效分析、力學性能與馬氏體組織上，這些方面的熱處理技術引進可以相對放緩，要把目光更多地投注在國內有所需求，但仍呈現空白或研究稀少的技術領域上。

結束語：

綜上所述，加強對金屬材料熱處理技術運用的研究分析，對于其良好應用效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的金屬材料熱處理技術運用過程中，應該加強對其關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施策略的科學性。

參考文獻

[1]劉曉麗.關于金屬材料的運用和熱處理技術分析[J].內燃機與配件，2019（11）：227-228.

[2]陳崢.金屬材料的運用分析和熱處理技術研究[J].冶金管理，2019（01）：23+88.