試論金屬材料的熱處理節能技術

楊雨鑫

【摘 要】金屬材料廣泛應用于人們的生活中，但同時，金屬材料的熱處理過程能耗高、成本高、環境污染嚴重。為適應現代環境保護的需要，滿足資源枯竭的基本要求，應采用新的熱處理技術，實現節能降耗，促進工業可持續發展。金屬的熱處理通過加熱和冷卻材料來改變性能。目前，金屬熱處理的新技術主要有化學薄層熱處理技術、真空熱處理技術和激光熱處理技術等。分析了不同熱處理工藝的原理，為我廠熱處理節能提供了理論依據。

【關鍵詞】金屬材料；熱處理；節能技術

一、緒論

現代制造技術高度重視制造與環境的和諧統一，制造業的可持續發展應與制造技術、環境科學和人文科學有機地結合起來。先進制造技術能有效地保證產品的競爭力，而先進的熱處理技術是保證機械產品質量水平的關鍵。目前，中國的熱處理、鋼鐵材料占總鋼，高污染高能耗的40%，熱處理，機械制造業是一個大的電力用戶。因此，熱處理行業的節能潛力有很大的上漲空間在中國，增加節能努力減少我們的熱處理工藝研究和開發的材料和能源消耗，保護生態環境的中國，具有重大的現實意義和發展熱處理在機械行業的健康和可持續發展的制造業促進中國。

金屬材料的熱處理是一種固體金屬或合金，經過適當的加熱、保溫和冷卻，有時與化學和機械作用，內部組織的金屬合金和結構的變化，從而得到改善材料性能的過程。熱處理工藝是使各種金屬材料獲得良好性能的重要手段。在許多實際應用中，材料的合理選擇和各種成形工藝都不能滿足金屬工件的力學性能、物理和化學性能。在這一點上，熱處理過程是必不可少的。

除了有在熱處理過程中的積極作用，在這個過程中不可避免地會產生或多或少的變形過程中應避免的，兩者之間是一個很小的范圍內避免唯一的變形控制并存的盡可能多的需要，使用相應的方法。為了減少熱處理變形，有必要了解影響熱處理變形的因素。

目前，中國的機械制造業的飛速發展，直接導致了熱處理行業的快速發展，各種熱處理設備、熱處理、區域植物的熱處理工藝，一場春雨過后，筍廠生產的材料。我們看到這個行業的能源消耗是驚人的，熱處理，出現能源消耗，浪費更嚴重。熱處理設備的平均利用率為30%，用于工業能耗的計算。在中國熱處理能耗應該是100億度。節能技術和材料的熱處理，中國尚未廣泛使用，該行業仍處于粗放經營的情況下，大量的能源消耗的原因，但主要是硬件問題，企業設備側。熱處理行業的技術改造迫在眉睫。通過應用節能技術和熱處理技術，實現企業節能、高效、可持續發展。

二、中國的金屬材料熱處理節能中的應用

在中國，熱處理和能源利用，能源消耗量大的實際情況，效率不高，浪費能源和污染非常嚴重。由于能耗高，主要原因是機械設備，機械和設備的運行效率低，機械設備的利用率，爐機械設備低，加熱效果相對落后，沒有更多的能量消耗。目前，新的節能技術和熱處理工藝在中國主要需要通過創新提高工藝及設備。

（一）金屬材料的節能新技術

（1）熱處理cad技術

熱處理CAD技術是利用計算機模擬技術模擬生產環境，設計熱處理工藝。在智能熱處理控制領域，智能CAD噴霧、噴霧冷卻、適當的淬火淬火方法和熱處理技術可以降低能耗，節約能源。它是高技術在熱處理中的一個重要應用。

（2）熱處理真空技術

真空熱處理技術具有特別明顯的優點，即采用厭氧處理介質，因此在真空滲碳的情況下，無內氧化。真空熱處理設備能有效地提高滲碳溫度，縮短生產周期。熱處理工藝能有效地減少排放和真空熱處理過程，不消耗點火、防火卷簾和排氣裝置，不停車，縮短冷卻時間和加熱時間，充分發揮設備的效率。

（3）化學熱處理薄層過濾技術

化學熱處理薄層過濾技術突破了直接穿透金屬表面的各種化學元素的深度和性質的誤區。實踐和理論分析表明，涂層的穿透深度過大，不僅降低了零件的韌性，而且有害于提高產品的綜合性能，增加了成本和污染。為此，中國的機械制造業、化學薄層滲透相關的工藝技術行業使用，降低滲碳層30%，節電已達30%以上。

（4）超硬工具零件的涂層技術

化學技術利用離子來處理金屬工件以增加工件的使用時間。高新設備采用全套計算機監控和熱處理技術，縮短了生產時間，提高了產品質量，有利于優質、高效、節能的生產。

（二）熱處理發展現狀及科研成果

一種新的工程材料組合和發揮材料的潛力，上海交通大學開發了金屬相變理論和馬氏體的增韌機理，對形狀記憶合金貝氏體相變機制的精細結構，預轉化機制、超塑性合金。滲碳、氮化、熱處理溫度場和應力場的計算機模擬也是上海交通大學自上世紀80年代以來的一個突出的方面。北京科技大學在低合金高強度鋼，非調質鋼的軋制控制，和無定形材料的理論實踐與鋼金剛石膜沉積的稀土元素進行，導致果實已應用于冶金行業。多年來，哈爾濱工業大學教授雷艷泉加強金屬變形的領導理論的實踐，經熱處理后的力學性能和不同紗線的變形有許多重要的結論，在一定的溫度和再結晶和指導學習的發展，一系列的方法和對變革的基礎。變形熱處理的典型實例是渦輪葉片和柴油機連桿的余熱淬火。它節省電力，提高性能。哈爾濱工業大學在金屬基復合材料、雙相鋼、銅基鐵基形狀記憶合金、陶瓷增韌、離子鍍、離子注入等方面取得了顯著的成就。

（三）熱處理生產技術的進步與發展

對真空滲碳技術的開發應用；熱處理工藝；感應加熱；化學熱處理的潛力；離子激光和電子束熱處理；熱處理；嚴格控制熱處理質量；專業從事熱處理生產的迅速發展；技術改造和設備更新的生產效果；熱處理設備制造行業的一個轉折。

（四）熱處理行業發展趨勢

在熱處理行業中起著重要的作用，在國民經濟中，隨著經濟和技術的發展，在熱處理行業必須跟上時代的步伐，不斷改進和創新，專業化，自動化，標準化，與國家環境保護和節約能源，根據熱處理行業，我們發展預測未來的發展趨勢如下：

1、大力推進計算機的發展和應用

2、逐步提高生產自動化水平

3、發展節能、環保、熱處理、精密熱處理技術、熱處理環境問題

4、加強人力資源開發，改變“機加工、輕熱處理”的觀念和思路，培養和建立穩定的熱處理專業人才

三、結語

金屬材料在中國走向柔性工業節能熱處理、低能耗、輕、環保的方向發展，進一步提高節能技術和熱處理的金屬材料，也要防止污染，結合金屬材料的新技術，為了更好的實現我們的健康和熱處理發展減少排放。熱處理可以改善工件的力學性能，提高工件的強度和硬度，滿足各種性能的需要，但不可避免地會導致變形。我們應該關注我國的熱處理技術和設備在現階段，改進，學習國外的先進技術，創新能力，自主研發的熱處理來提高工件的質量和合格率的發展，在中國熱處理行業的貢獻。努力在中國成為一個工業大國。

【參考文獻】

[1]周峰.密閉微波輔助提取-HPLC測定中成藥中黃芩苷及綠原酸的研究[D].北京化工大學，2009.

[2]楊夢瑞.同位素稀釋質譜法在血清尿酸標物研制及奶粉尿素檢測中的應用[D].北京化工大學，2009.

[3]董彩玉.密閉微波輔助萃取三七中的皂苷類化合物以及細梗胡枝子中的黃酮類化合物[D].北京化工大學，2008.

[4]田穎.食品中多種水溶性維生素的檢測與標準物質的研制[D].北京化工大學，2011.

[5]丁芳宇.聚酰胺-胺樹枝狀大分子修飾硅膠用于酶的固定化及丙氨酸吸附性能的研究[D].北京化工大學，2011.

[6]畢佳明.轉基因植物蛋白量值溯源核心技術及標準物質研究[D].北京化工大學，2012.endprint