金屬熱處理在熱能動力工程中的應用探析

楊繼軍

（沈陽飛機工業（集團）有限公司，遼寧 沈陽 110034）

現階段，我國有很多高校開設熱能動力工程專業，實現相關專業的合并發展，其中主要涉及能源工程、機械工程和動力工程三大工程領域，在三大工程領域基礎上進行細致劃分，所涉及的技術、機械內容較多。熱能動力工程需要學習機械工程、熱能工程和熱物理工程的基礎理論知識，學習各種能量轉換的方式，實現理論和技術的有效結合。由于真空熱處理技術的實現環境在真空中，雖然使其應用條件上得到限制，但是與傳統熱處理技術相比，其能夠有效實現處理的無氧化和無滲碳。在應用真空熱處理技術的過程中，要求工作人員對工程應用的媒介進行無氧處理，確保真空熱身體技術的有效落實。

1 金屬熱處理在熱能工程中的應用必要性

金屬熱處理工藝與溫度變化有著密切聯系，主要通過溫度的變化對金屬材料進行改造，體現其較強的控制能力。在工程實際生產過程中通過溫度變化改變金屬材料內部的纖維組織，同時可以改變金屬工件的化學成分，使得金屬工件的性質變得更優良，增加金屬工件的使用性能。金屬熱處理還能夠改變金屬工件的內在質量，這種質量上的改變肉眼上看不到任何區別，但在使用過程中能夠感受到內在質量的變化。現如今，隨著金屬熱處理技術的逐步完善，使其得到廣泛應用，成為熱能動力工程的重要部分。例如，在熱能動力工程中所使用的金屬設置主體部分需要通過金屬熱處理技術使其性能得到優化，汽輪機中的金屬扇葉、壓縮機中的金屬隔膜和鍋爐的金屬蓋等，這些金屬工件是熱能動力工程的重要部分，需要保證這些金屬工件耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊、耐高壓等使用性能，為此為了提高金屬工件的使用性能需要通過熱處理技術實現，使其使用性能得到優化處理，達到使用標準，提高熱能動力工程的實際效果。金屬材料主要由礦物原料開采后進行提純處理，從而滿足熱能動力工程的應用標準，確保車間生產質量達標，但是在實際生產的提純處理過程中無法全面去除金屬礦物中的雜質，未去除的雜質影響金屬本身的使用性能，在實際生產過程中使用這種未完全提純的必然會承擔一定風險。所以，金屬提純是金屬工件工廠生產過程中必不可缺的環節，為了完全去除金屬礦物中的雜質需要使用金屬熱處理技術，提高金屬工件的使用性能。通過金屬熱處理技術使得金屬工件的性能發生變化，不僅能夠有效去除雜質，還能夠發揮金屬內在優良屬性。

2 熱能動力工程的研究方向

熱能動力工程的主要內容分為熱能和動力兩個部分，實現跨能應用，是機械能科學領域的重要組成部分。現階段，我國有很多高校開設熱能動力工程專業，實現相關專業的合并發展，其中主要涉及能源工程、機械工程和動力工程三大工程領域，在三大工程領域基礎上進行細致劃分，所涉及的技術、機械內容較多。熱能動力工程需要學習機械工程、熱能工程和熱物理工程的基礎理論知識，學習各種能量轉換的方式，實現理論和技術的有效結合。隨著現階段我國熱能動力工程的不斷進步和發展，使得技術層面不斷完善，專業課程內容變得多樣化，增加力學理論知識，例如，材料力學、工程制圖和機械設計。在這種研究背景下使得熱能動力工程內容變得更加完善、全面，在技術方面增加理論知識，因此，未來熱能動力工程的研究方向主要集中于基本技術的實驗層面。可以說，在熱能動力工程中仍存在一個缺口，其具有廣闊的發展空間，無論是理論基礎層面，還是技術拓展層面都有一個突破口，使得工廠實際生產向自動控制方向和技術革新方向發展，熱能動力工程已經逐漸成為現代動力工程的基礎部分。

3 金屬熱處理的工藝與技術

3.1 強烈淬火技術

在進行金屬材料熱處理過程中可以采用強烈淬火技術，這種技術能夠保證金屬材料在力學性能方面發生變化，促進使用性能的進步，能夠保證金屬材料長期使用，使金屬材料的使用壽命增加，突出金屬材料的長期應用效果，在實際生產還能夠有效避免出現金屬材料破損、畸變等問題，保證金屬材料的完整性，因此，將其應用于金屬材料熱處理過程中能夠在穩定金屬材料的基礎上優化金屬材料的使用性能。

3.2 微波滲碳技術

真空微波技術在金屬材料熱處理的實際生產過程中應用具有較強的可操作性，能夠有效提升整個熱處理的實際效果，促使金屬材料熱處理的數據變得更加精確，使得金屬材料發揮其優勢，這種技術在車間生產過程中具有一定可靠性，因此，在熱處理過程中的應用更加廣泛。

3.3 熱等靜壓固溶時效處理技術

由于金屬材料的種類不同，在熱處理車間生產過程中需要針對不同種類的金屬材料選擇不同的處理技術，保證熱處理能夠達到效果最優化，體現良好的處理水平。熱等靜壓固溶時效處理技術能夠有效應用于鋁材中，不僅能夠提高使用性能，還能夠提高車間生產的實際效率，降低生產成本。另外，熱等靜壓固溶時效處理技術使得金屬材料的力學性能得到有效提升，使得金屬材料在實際生產過程中強度變得更加可靠。

4 金屬熱處理技術在熱能工程中的應用方法分析

4.1 涂層技術

在熱能動力工程實際生產過程中經常出現能源浪費的情況，這種情況的出現主要是由于很多金屬工件無法發揮其全部功能，造成能源的大量消耗和浪費。與此同時，還有部分車間的動力裝置自身運行效率較低，這些問題直接影響熱能動力工程的實際效率。為了保證熱能動力工程的進一步革新，提高生產的實際效果和質量，需要從工程實際出發，不斷完善工程基礎，使其滿足金屬熱處理的實際需求，從而實現金屬熱處理對工程的促進作用。對于熱能動力工程中硬度較大的金屬工件可以利用涂層技術使其金屬性能得到優化和完善。因此，可以通過離子改變金屬工件，促使金屬工件的優良性能在其內部充分發揮，促使其能夠在熱能動力工程中長久使用。在應用涂層技術過程中需要對熱處理工作進行全面監控，利用現代化技術和網絡技術通過電腦全面監控處理過程。另外，涂層技術在金屬熱處理過程中可以利用現代化技術對處理強度和工序進行全面監控，避免不必要的處理工序，縮短加工時間，提高工程的實際效率，從一定程度上能夠發揮金屬熱處理的實際效果。

4.2 薄層滲入技術

現階段，熱處理技術處于不斷發展和完善的過程中，其技術在不斷革新，在技術實踐過程中針對熱處理的實際應用進行系統化改造，使化學熱點融入處理技術中，形成薄層滲入技術。這種技術主要使用化學原理和知識，在金屬表層滲透適當的化學元素，根據表層滲透深度對金屬工件產生不同程度的影響。這種技術對于滲透深度需要嚴格把控，明確滲入的實際影響，由于金屬材料的類型和屬性不同，促使在實際應用這項技術的時候需要具體問題具體分析，金屬材料表層滲入化學元素的深度對其處理效果有一定影響，但并不是滲入的化學元素越多，深度越深，其金屬的使用性能就會越好，滲入的深度需要根據金屬材料類型而定。對于部分金屬材料來說滲入程度越深，攝入化學元素越多，對金屬材料來說具有一定破壞性，導致金屬工件的韌性下降，嚴重影響產品的整體性能，無法保證熱能動力工程的質量，促使實際生產過程中的零件成本大幅度增加。另外，由于薄層滲入技術主要為化學元素的滲入，在金屬熱處理過程中，如果沒有完整有效把控化學元素的滲入程度和深度，那么不僅對造成金屬工件的使用性能下降，還可能導致出現熱能污染問題，影響環境安全，對整體工程發展有著消極阻礙作用。總的來說，在薄層滲入技術應用于熱能動力工程過程中需要加強對滲入程度的把控，保證技術的優化作用。

4.3 真空熱處理技術

真空熱處理技術是在熱處理技術的基礎上使處理環境得到改變，形成一種新型的金屬熱處理技術。真空熱處理技術最大的特點在于其所處的環境是一個低于大氣壓的真空環境，其環境主要分為低真空、高真空、中高真空和中低真空，為此，真空熱處理技術也可以說是一種氣氛控制。由于真空熱處理技術的實現生產環境在真空中，雖然使其應用條件上得到限制，但是與傳統熱處理技術相比，其能夠有效實現處理的無氧化和無滲碳。在應用真空熱處理技術的過程中，要求工作人員對工程應用的媒介進行無氧處理，確保真空熱身體技術的有效落實。在真空熱處理的滲碳環節不存在內在氧化問題，使得滲透材料的溫度有效提升，使工廠的生產周期得到有效縮短，同時可以減少污染氣體的排放量，實現工程的可持續發展。所以，在應用真空熱處理技術的過程中可以有效簡化熱能動力工程的流程，直接省略排氣處理裝置，同時也可以直接省略點燃器的設置。總的來說，真空熱處理技術在實際生產過程中直接簡化加工的零部件，使得工廠生產的實際效率得到有效提升，從一定程度上有效降低工廠的生產成本，提高熱能動力工程的整體效益。

4.4 振動時效處理工作

通過振動時效處理工作能夠有效消除金屬工件受動力后內部所殘留的內應力，在振動時效處理技術應用車間生產的過程中能夠解決金屬工件的動力影響因素，在處理內應力的過程中不會改變金屬工原有的尺寸大小，雖然在加工過程中金屬工件的溫度會升高，但不會出現變形的問題。另外，部分金屬工件在車間進行低溫加工處理過程中，主要使用熱處理爐，這種處理方式所需要的時間較長，在加工過程中需要消耗大量的電能，但是，在應用振動時效技術的時候，能夠有效提高工程的處理水平，提高機械化加工程度，促使工廠生產的整體效果得到提升。

5 結語

綜上所述，在金屬熱處理應用熱能動力工程的過程中，由于工程自身存在一定發展缺陷，且熱處理的具體技術缺陷導致熱能動力工程的實際效果無法有效提升。為了提高熱能動力工程的實際效率，需要重視金屬熱處理的實際效果，發揮其優勢，優化金屬工件的使用性能，逐步完善金屬熱處理的應用方式。