淺談金屬材料熱處理節能新技術的運用

范亞娟

摘要：伴隨我國經濟水平和科技水平的的高速發展，制造行業開始成為了全社會所關注的主要對象之一。在進行金屬材料處理的時候，最為常用的便是熱處理技術，其本身有著很高的科技含量，不僅能夠減少能源的損耗，同時也可以為生產企業帶來較高的經濟效益。本篇文章將闡述金屬材料熱處理技術運用時存在的問題，并對于技術應用方面提出一些合理的見解。

關鍵詞：金屬材料；熱處理；節能新技術；運用

引言：

從現階段發展而言，在制造行業之中，人們對于制造和環境本身之間的協調性有著非常高的重視程度。為了推動制造行業得到發展，理應針對相關技術方面展開全面研究，分析相關技術形式，促使企業在獲得較高經濟效益的同時，還能減少對于環境帶來的破壞。

一、金屬材料熱處理技術運用時存在的問題

（一）設備技術過于落后

目前來說，我們國家絕大多數金屬熱處理廠由于實際技術水平相對較低，同時節能工作的開展存在問題，造成資源的使用方面并沒有取得預期的效果。不僅如此，在一些小型熱處理企業內部，其設備十分陳舊，技術水平也不高，同時資金成本也不足，從而對金屬材料的熱處理工作帶來了巨大影響，使其質量無法達到預期水平，同時也會造成環境污染。

（二）能源消耗過高

早在20世紀70年代，許多西方國家便已經針對熱處理技術方面展開研究，將其能源的損耗可以控制在250kw·h/t。但是，我國能源的損耗卻是其4倍，因此可以看出能源的損耗程度非常高。直到進入21世紀之后，我國的能源損耗才控制到600kw·h/t，但是仍然非常高。

（三）專業性人才的數量較少

在我國金屬材料的處理行業之中，人才老化的情況非常嚴重。由于年輕的工作人員很難及時頂替，從而造成人才匱乏的情況變得非常嚴重。不僅如此，相關企業的數量也在持續增加，從而造成行業對于人才數量方面的需求也大幅度增加。

二、金屬材料熱處理技術的應用

在近些年之中，我國制造企業在針對金屬材料處理的時候，運用的節能技術種類有很多。當制造環境存在差異的時候，實際采用的技術方式也完全不一樣。

（一）真空熱處理技術

所謂真空熱處理技術，主要是指當熱處理技術的發展足夠成熟，同時相關條件也得到滿足之后，在真空環境之中，通過采用熱處理的工藝，以此對低壓滲碳材料的表面展開處理。當處理工作結束之后，還可以繼續進行氣淬工藝應用。如此一來，金屬處理的整體時間便會得到大幅度縮短，同時還能有效降低能源的損耗，從而在真正意義上實現了節能減排。然而，由于我國相關技術的研究相對較晚，因此其技術條件仍然無法滿足現有的需求。即便如此，盡管無法實現絕對的真空，但是只要盡可能降低環境的氣壓，確保其低于10Pa，此時再采用熱處理技術，實際取得效果便已經能夠滿足要求。不僅如此，在這一環境之中，采用表面處理的工藝技術，對于金屬本身原有的性能也不會帶來較大的影響，從而能夠避免金屬材料本身出現變形的情況，同時還會擁有較強的請階段以及柔性特點。除此之外，在經過對于該技術全面研究之后，可以發現此類技術的應用效果非常好，因此也是應用率最高的一類技術。

（二）激光熱處理技術

伴隨我們國家激光技術的全面進步，其在技術材料的熱處理工作之中也得到了廣泛應用。此類技術主要是利用激光本身的高密度能力，將其在金屬材料的表面位置上進行長時間照射之后，會在短時間之內迅速提升其表面位置的能量，一度會達到100～100000kw/cm2。當其能量上升到一定高度之后，基本上便可以達到熱處理工作本身的實際需求。不僅如此，相比于其他的技術形式，激光熱處理技術還具有較快的溫度變化速度，不論是溫度上升還是溫度下降，都非?？?，同時也無需采用任何材料進行淬火和余熱，因此在材料熱處理節能方面有著非常好的應用效果。通過采取激光熱處理技術展開處理，可以獲得非常好的節能效果，同時還能將后續工作中一些不必要的工序完全剔除，以此減少工藝處理的時間。

（三）化學熱處理技術

所謂化學熱處理技術，顧名思義，主要是通過采取化學技術展開處理的形式，以此針對材料本身的表面位置展開處理，從而可以使其外部涂層的厚度大幅度下降。如此一來，一方面可以大幅度防止由于涂層的厚度過高，從而會影響材料原有的性能，另一方面還能夠有效減少材料在實際加熱過程中需要耗費的時間，在真正意義上實現節能減耗。通過相關調查能夠發現，在應用技術之后，其表面位置的碳層會大幅度下降，一般會達到30%，也正是基于這一特點，也會縮減大約30%的電源損耗，同時也能有效減少是由資源以及煤炭資源的損耗，實際程度約為50%。由此可以看出，節能效果非常好。不僅如此，在使用化學熱處理技術之后，對于金屬材料本身并不會帶來非常大的影響，不會有任何部位會被破壞。這樣一來，金屬材料本身的構建壽命會得到全面延長，同時也能有效降低環境污染。

（四）振動時效處理技術

在針對金屬材料采用熱處理技術之后，由于會受到外部環境的因素以及工藝技術層面的因素帶來的影響，使得金屬材料的部分位置會出現裂紋以及殘余應力方面的問題。針對這些問題，如果工作人員未能及時采取措施展開處理，很容易導致材料本身的使用壽命發生下降，導致其質量無法滿足規定的要求，同時也會浪費大量的能源資源，使得節能方面的效果很難發揮出來。為此，工作人員便可以嘗試采用振動時效處理技術，當材料完成熱處理之后，熱殘余應力以及裂紋較小的問題都能夠得到解，同時也能表面出現重復進行熱處理的情況，在真正意義上實現節能。通過相關調查可以了解，在使用該技術之后，電能能源的損耗會減少25%，而燃料資源方面的損耗便會下降45%。

（五）其他種類技術

1.薄層滲入技術

通過應用薄層滲入技術，可以打破早期人們思維模式中各類化學元素滲入金屬表層深度和性能的錯誤認知。通過相關實踐可以了解，如果滲層的深度超出預期，一方面會使得零件本身的人性有所下降，同時還會對其綜合性能帶來影響，不僅會增加成本的投入，而且還會造成環境污染。

2.零件涂層技術

零件涂層技術同樣屬于化學技術中的一種，主要通過使用離子的方式，對金屬工件展開多次強力轟擊，以此促使其性能得到提高，進而能夠延長原有的期限。在使用一些高新設備之后，可以對當前熱處理的工作展開全面監控，了解其具體情況。如此不但會縮減工作的時間，同時也能增強技術應用的質量，進而對后期的節能生產方面帶來諸多幫助。

3.熱處理CAD技術

所謂熱處理CAD技術，主要是通過使用電子計算機中的模擬技術，以此對當前的生產環境展開模擬，并完成工藝技術的研究和設計。尤其是在開發智能熱處理噴淋控和噴霧冷卻方面，在應用CAD技術之后，能源損耗會得到全面縮減，同時還能起到節約能源的效果。也正是基于這一特點，該技術在熱處理工作之中取得了非常好的效果。

三、結束語

綜上所述，節能減排一直都是我們國家制造行業中的一項基礎準則。為此，相關人員在實際工作的時候，理應在原有的技術水平基礎上不斷優化和創新，在提升工作效率的同時，還能實現節能減排，進而推動制造產業得到全面發展。

參考文獻

[1]淺析我國金屬材料熱處理節能新技術與應用[J]. 徐海斌，顧偉，王衛忠，盧書媛，錢偉. 科技資訊. 2013（01）

[2]金屬材料熱處理節能新技術的應用[J]. 葛欣. 中國高新技術企業. 2011（33）

（作者單位：浙江德盛鐵路器材股份有限公司）