金屬材料熱處理技術的發展分析

夏振偉

[摘要]近年來，我國經濟增長速度逐漸加快，工業制造行業的良好發展得到有效促進。在工業制造過程中，金屬材料的利用具有舉足輕重的地位，并且金屬材料熱處理技術對金屬材料性能以及質量的保障起到了一定的積極作用。在實際使用金屬材料熱處理技術的過程中，常常由于熱處理工藝以及設備落后等問題致使能源消耗增加，不但會對環境造成一定影響，還會增加工業制造的成本，所以非常有必要采用新型的金屬材料熱處理技術，以此提升金屬材料熱處理水平。本文主要分析金屬材料熱處理中存在的問題，進而對新型的金屬材料熱處理技術進行闡述。

[關鍵詞]金屬材料；熱處理技術；問題

隨著我國經濟發展和科學技術水平的不斷提升，我國工業制造行業的良好發展得到有效促進。在工業制造行業的發展中，熱處理技術的應用起到了保障金屬性能以及質量的重要作用。然而，在實際應用金屬材料熱處理技術的過程中，由于金屬材料熱處理設備以及技術落后等問題致使金屬材料熱處理過程中產生的能源消耗不斷加大，不但會對環境產生一定損害，其金屬材料的性能以及質量等也得不到保證，而且還會增加工業制造的投入。因此，相關工業制造企業應加強對金屬材料熱處理問題的重視，并引進使用金屬材料熱處理新技術，從而提升金屬材料熱處理水平，促進工業制造行業健康發展。

一、金屬材料熱處理中存在的問題

（一）熱處理設備以及工藝技術較為落后

在實際進行金屬材料熱處理的過程中，由于一些企業的熱處理技術水平較低，所以其熱處理過程的節能減排處理不到位，致使金屬材料熱處理產生大量能源消耗。同時，很多工業企業的金屬熱處理設備較為陳舊，而且缺乏足夠的資金購買先進設備，導致我國金屬材料熱處理水平得不到提升。

（二）熱處理過程能源消耗大

在一些西方發達國家，其工業制造中非常重視能源的高效利用，只有最大限度提高能源的利用效率，才能減少資源浪費現象，從而促進資源以及能源的可持續發展。然而，我國當前工業制造中的能源使用效率相對較低，相應的產品生產效率不高，不利于工業制造行業的良好發展。

（三）缺乏金屬材料熱處理專業人才

近年來，我國工業制造行業發展良好，金屬材料熱處理技術水平也隨之提升，但掌握并使用相關技術的人才卻呈現出較為短缺的狀態，致使金屬材料熱處理質量以及效率無法得到保證，也不利于我國金屬熱處理領域的健康和長遠發展。

二、金屬材料熱處理技術

（一）化學熱處理薄層滲入技術

熱處理技術的應用能夠使金屬材料的性能得到保障，而化學熱處理薄層滲入技術是當前應用較為普遍的一種熱處理技術。人們大都認為單純依靠化學元素的表面滲透無法達到改變金屬材料屬性的目的，但化學熱處理薄層滲入技術的應用卻可以實現這一目標。以往很多金屬熱處理技術的加熱時間相對較長，所以會消耗大量的電能，不利于環境的保護。而在相同環境以及條件下，化學熱處理薄層滲入技術的應用能夠節約百分之三十左右的電能。例如，在生產軸承鋼球的過程中，化學熱處理薄層滲入技術的應用可以大大提高其生產效率，而且減少了CH₃OH以及煤油的使用量，不但能夠延長金屬產品的使用年限，還能減少生產所投入的經濟成本。

（二）熱處理真空技術

熱處理真空技術主要是將金屬材料置于真空無氧環境中進行加熱等一系列處理，從而能夠有效防止由于金屬材料發生氧化而影響金屬產品的質量。在利用此項技術進行金屬熱處理的過程中，其內部的滲碳溫度得到提升，大大縮短了金屬產品的生產周期，進而提高了金屬材料加熱處理的效率和質量。同時，熱處理真空技術的使用也能夠有效減少電能的使用量，有利于環境的保護，而且也不需要點燃等操作，大大增加了金屬材料熱處理的便利性。

（三）激光熱處理技術

此項熱處理技術主要利用高功率密度的激光來硬化金屬材料，通過金屬材料表面的改性處理使其金屬性能發生改變。在利用此項技術進行金屬材料熱處理時，因為激光的穿透力極強，當金屬材料的加熱溫度達到其自身臨界點時，金屬材料的表面就會產生“奧氏體化”現象，此時進行快速淬火處理就能使金屬材料表面產生硬化現象。在激光熱處理的作用下，金屬材料的密度和硬度以及耐磨性等都會加強，進而使金屬的耐疲勞破壞性能得到增強。

（四）CAD熱處理技術

此項技術主要利用計算機模擬技術實現熱處理過程的智能化控制，從而能夠在模擬的環境中進行金屬材料熱處理。在實際應用此項技術的過程中，通過對CAD模型的真實還原以及科學分析等能夠采取更加合理的方法來優化金屬材料熱處理過程。通常來說，對CAD熱處理技術的分析有利于合適材料的選擇，不但能減少能源消耗量，還可以提升金屬材料熱處理效率。除此之外，CAD熱處理技術的應用還能有效預見熱處理過程中可能發生的問題，在問題真正發生時可以采取合理的應對措施予以解決，從而保障金屬材料熱處理過程的順利進行。

（五）振動時效處理技術

應用此項技術的目的在于提升加工金屬產品的穩定性，使熱處理后的金屬產品在外形等方面更加穩固，避免使用過程中發生變形等損壞問題。以往的處理工藝需要消耗大量的成本以及資源，不僅處理時間較長，而且金屬產品的生產效率較低。而振動時效處理技術在以往傳統處理工藝的基礎上做出改進，通過不同頻率諧波的利用來達到共振效果，同時利用計算機進行控制，不但提升了加工處理效率，還減少了能源消耗，而且金屬產品的加工質量以及效果等也得到明顯提升。

三、結束語

總而言之，國家經濟的快速增長以及社會的飛速進步使工業制造行業所面臨的挑戰越來越大，對其中金屬材料熱處理技術的要求也越來越高。因此，在實際對金屬材料進行熱處理時，有關工業制造企業應注重新型金屬材料熱處理技術的引進與應用，通過新技術的應用來減少熱處理過程中產生的能源消耗，保證金屬材料的性能以及質量，從而提升金屬材料熱處理技術水平，促進工業制造行業的健康以及長遠發展。