金屬材料熱處理節能新技術分析

中國礦業大學徐海學院機電與材料工程系 江蘇徐州 221008

對金屬材料而言，其在人們的生產生活中扮演重要的角色，但對其進行熱處理的過程中，不僅效率相對較低，而且會產生大量的環境污染問題，因此，需要對金屬材料熱處理節能技術進行詳細研究。本文從以下方面對其進行闡述。此次研究對豐富金屬材料熱處理節能技術方面知識具有理論性意義[1]。

1 金屬材料熱處理技術的現狀

1.1 工藝滯后且設備破舊

對我國金屬材料熱處理技術而言，雖然在不斷的發展和進步，但與世界先進水平之間仍然存在較大的差距。從我國金屬熱處理設備的角度來看，其相對破舊且使用年限相對較長，當其在對金屬材料進行熱處理的時候，不僅故障的發生概率相對較大，而且能源會被大量消耗，甚至還會出現嚴重污染等現象。除此之外，當設備出現故障時，需要消耗大量的成本來進行維修，使得企業的成本以及效益達不到預期效果。

1.2 能耗高且利用率低

對工業能源消耗來講，金屬材料熱處理中消耗的能源占據總消耗的絕大部分，由于能源被大量的消耗，使得能源欠缺的現象加劇，為了符合時代發展的需求，金屬材料熱處理也向節能方向進行轉變。另外，由于熱處理工廠中所使用的技術缺乏統一性，使得能源消耗較高但是利用率較低的現象屢見不鮮。

1.3 生產廢料多且污染環境

當金屬材料經過熱處理之后，會導致大量的廢料產生，如廢水、廢渣等。同時，處理設備在運行的過程中，會使大分貝噪聲產生，從而對生態環境產生一定的污染。并且，當廢料的排放不符合標準時，其對環境會產生嚴重的污染。除此之外，當金屬材料加工廠與居民區相鄰時，其會對人們的健康產生危害，使人們出現疾病的概率大幅度提高[2]。

2 金屬材料熱處理節能新技術簡述

2.1 化學熱處理技術

對化學熱處理技術而言，其為熱處理節能新技術的一種，其原理主要是使金屬材料表面涂層厚度得到有效的降低，在化學薄層熱處理技術的基礎上，使金屬加熱的時間得到大幅度的縮短，使得電能得到有效的節約。與此同時，當金屬涂層的厚度降低時，金屬材料的性能得到有效的保障。除此之外，當通過化學熱處理技術的時候，金屬的性能不會被影響或破壞，這樣使其產生的環境污染相對較小，因此，該技術成為重點研究和使用的一種。

2.2 真空熱處理技術

對真空熱處理技術來講，其只對一部分材料比較適宜，并且需要符合相應的條件之后，才能夠進行使用。通過真空熱處理技術之后，可以使低壓滲碳得以實現，從而使金屬的性能得到有效的提升。與國外先進技術相比，我國的技術具有一定的滯后性，使得真空熱處理技術依舊在發展的過程之中。從真空熱處理技術的角度來講，其需要在特定的環境中進行，即真空或接近真空，在真空環境中對金屬材料進行處理，使其與空氣之間無法直接接觸，并且在低壓滲碳的基礎上，使熱處理完成的同時，高壓氣淬也得以實現。由于完全真空無法有效達到，將真空度控制在相應范圍之內，越接近真空的時候，對金屬材料產生的影響越小，這樣可以使金屬材料變形以及產生污染等現象得到有效改善，進而為工業的健康發展提供基礎保障[3]。

2.3 激光熱處理技術

對激光熱處理技術來講，其對金屬表面進行照射的時候，需要對高能量的激光進行有效應用。由于科技的不斷快速發展，使得該技術也得到不斷的進步，并且在更多的場合中進行應用。激光熱處理與其他技術相比，其獨特的屬性為無須冷卻，并且無須對淬火點進行找尋。由此可知，激光熱處理技術對科技具有非常高的要求，但該技術得到應用之后，不僅可以使加工工序得到有效簡化，使時間得到有效節約，而且可以使污染問題得到有效的改善，該技術是未來發展的趨勢。

2.4 振動時效處理技術

在對金屬材料進行加工時，不僅金屬表面會出現較多的細小裂紋，而且殘余應力也會存在于金屬內部，利用傳統方式來對其進行加熱，不僅會浪費大量的時間，而且會消耗大量的能源。在振動時效處理技術的基礎上，可以導出金屬內部的殘余應力，使金屬正常化形態和質量得到保障。同時，振動時效處理技術的技術效果更為顯著，使處理時間會明顯縮短，并且無需較高的支出成本，甚至能夠使能源消耗得到顯著的降低。

2.5 CAD 模擬熱處理技術

在對金屬材料進行熱加工處理時，需要消耗大量的能源，但同時也會對環境產生嚴重的污染。CAD 模擬熱處理技術主要對計算機進行應用，在計算機的基礎上來對熱處理進行模擬，并合理化的設計熱處理工藝以及過程。同時，對熱處理中產生的能耗進行分析，并不斷的進行改善，當其效果顯著時，在進行生產或使用，這樣可以使熱處理過程中的能耗得到有效的降低。除此之外，在該技術的基礎上，能夠使處理效果得到有效的還原，這樣可以使其作用得到充分的凸顯。同時，通過合理化的分析，可以使材料以及爐強結構更加的合理化，這樣可以使故障的發生概率得到有效的降低，從而使維修成本得到有效的降低[4]。

3 結語

通過本文的論述可知，對金屬材料熱處理節能技術進行研究具有重要的意義，其符合環境健康發展的時代需求，因此，不僅需要行業對技術設備進行有效的更新，而且需要對相應的節能技術進行不斷的挖掘，從而使環境得到保障的同時，為工業熱處理的可持續發展提供保障。