金屬材料熱處理節能技術應用進展

趙力默+++葛張學+++潘佳奇

摘 要：隨著我國環境問題的日益突出，在制造業中，產能提升和環境保護成為了普遍的共識。在制造業中，運用科學的金屬材料熱處理技術，能夠減少污染氣體的排放量，可以有效地提升金屬制造業的環境效益。在制造業激烈競爭的當下，制造技術的先進是產品競爭能力的保證，熱處理技術的先進程度則是保證機械產品質量的關鍵因素，文章將著重分析金屬材料的熱處理節能技術及發展趨勢。

關鍵詞：金屬材料；熱處理；節能技術；應用進展

制造業是國民經濟發展的重要支柱，制造業在生產過程中會衍生出很多污染性氣體，同時制造業的節能環保效益也不高。隨著金屬制造業的快速發展，在制造業生產與發展過程中，注重其環保節能性，優化其低碳持續性成為了制造業持續發展的關鍵，更是推動我國制造業全面發展的保障。在制造業中，金屬材料熱處理是金屬制造的關鍵與核心，同時這一熱處理會產生比較大的能源消耗，特別是電能消耗。為優化金屬材料的熱處理節能技術，必須采取科學有效的熱處理技術，不斷提升熱處理的能力，綜合性提升金屬材料熱處理的節能環保性。

1 我國金屬材料熱處理節能技術發展的現狀分析

隨著制造業的快速發展，金屬材料的熱處理技術成為了制造業中的主流，熱處理鋼鐵材料占鋼材總量的40%以上。金屬材料的熱處理雖然是制造業中的主要技術，但金屬材料的熱處理同時也是制造業中高能耗的主要環節。金屬材料的熱處理對電能的消耗特別大，是制造業中的主要用電區域。同時，在金屬材料熱處理技術中，還會產生比較嚴重的材料碎屑，造成較大的固體垃圾污染，同時也會造成比較嚴重的空氣污染。隨著我國制造業的快速發展，金屬材料的熱處理技術得到了長遠的進步與發展，但當前我國大部分制造企業的金屬材料熱處理能力并不高，仍屬于產能落后的環節，金屬材料的熱處理能力難以滿足對材料的利用，設備負荷率低，裝爐量明顯不足，加熱設備落后，無效熱消耗多，生產工藝比較落后等。近年來，隨著我國對產能落后的制造業的約束性發展，隨著一大批產能落后的制造業退出歷史舞臺，我國制造業的金屬材料熱處理能力得到改善與發展，金屬材料的熱處理能力不斷優化與改進，極大程度地提升了產能效益。

2 金屬材料熱處理技術節能技術的應用進展

金屬材料熱處理技術是制造業生產中的主要技術，金屬材料熱處理技術同時也是用電大戶。鑒于當前金屬材料熱處理技術的明顯不足及熱效率低下，以及金屬材料熱處理技術應用中存在著的較大環境問題，必須結合制造業的發展現狀，不斷提升金屬材料熱處理的綜合產能，全面提升金屬材料熱處理的節能環保性。當前金屬材料熱處理節能技術的應用發展主要包括以下方面：

2.1 化學熱處理薄層滲入技術

在金屬材料熱處理技術的實踐運用中，由于設備落后、效益不高、污染嚴重等，不僅無法提升制造業的生產效率，同時還容易造成巨大的能源消耗。特別是在金屬材料熱處理技術的運用中，采用傳統的深層滲透法，不僅容易造成巨大的能源浪費，也不利于提升金屬材料熱處理的生產效益。同時，在實際的加熱環節中，由于加熱時間的無法把控或者過熱等問題，還容易造成嚴重的生產浪費及環境污染。鑒于此，在金屬材料熱處理技術的運用中，運用化學熱處理薄層滲入技術，可以綜合性地提升制造業的生產效率，同時還能夠有效地保護環境，減少污染氣體的排放。

2.2 工具零件超硬涂層技術

在制造業金屬材料熱處理技術的運用中，由于這種金屬材料熱處理技術的節能效果不好，同時會產生比較大的材料損耗，因此，為優化金屬材料熱處理技術的整體效能，應該采用工具零件超硬涂層技術，這種技術在使用中需要對工具進行涂層處理，這種處理方法不僅能夠提升金屬材料熱處理的整體效能，同時還能夠實現熱處理的節能高效，減少廢棄物的產生，減少污染氣體的排放。此外，這種技術還能夠實現有效地化學處理，提升化學處理的效能。

2.3 振動時效處理技術

在金屬材料熱處理的過程中，材料因機械作用會產生比較大的振動力，這種振動力的存在是造成材料在切割等工藝實施中出現位移或者錯位等問題，同時還會到刀具造成一定的影響。一旦出現這種問題，那么金屬材料的工藝將受到嚴重的影響，金屬材料的質量也會降低。鑒于此，在金屬材料熱處理的過程中，必須注重振動力的存在，采取一定的措施來規避振動力的負面影響。這種熱處理節能技術，能夠有效地提升金屬材料的生產質量，規避金屬材料在加工環節中出現的位移或者差錯，同時還能夠有效地保障金屬材料的整體性，避免金屬材料因強大的切削作業發生較大的誤差或者裂縫。此外，在金屬材料熱處理技術的運用中，為規避熱處理技術帶來的負面影響，往往需要采用傳統的抵抗振動效應的技術，但傳統技術的作用效果有限，在實際作用中往往會造成比較嚴重的電能消耗，不利于節能減排目標的實現。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 激光熱處理技術的運用

相比以上幾種金屬材料熱處理技術，這種熱處理技術具有非常高的效率，在實際運用中，這種熱處理技術不僅能夠有效地改變和調整金屬材料表面的成分，還能夠有效地彌補和完善其他材料無法匹配的效果。激光熱處理技術可以充分借助于激光強大的穿透能力，同時還能夠提升金屬材料的性能，使得熱處理的效果更加的明顯，節能效果更加可觀。此外，激光熱處理的時間較短，可以減少金屬材料熱處理中可能發生的變形、錯位等質量問題。

3 結束語

隨著制造業的快速發展，金屬材料熱處理技術成為了制造業發展的重要基礎，在制造業快速發展的過程中，金屬材料的熱處理發揮著重要的作用，但傳統的熱處理技術無論是節能效果，還是降低能耗等都無法達到滿意的效果。為推動制造業的可持續發展，不斷提升制造業的發展高度，必須注重金屬材料熱處理節能技術的運用，運用一系列先進的金屬材料熱處理節能技術，不斷提升熱處理的效果與質量，實現制造業的健康可持續發展。

參考文獻

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