金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

趙力默+++葛張學(xué)+++潘佳奇

摘 要：隨著我國環(huán)境問題的日益突出，在制造業(yè)中，產(chǎn)能提升和環(huán)境保護(hù)成為了普遍的共識。在制造業(yè)中，運(yùn)用科學(xué)的金屬材料熱處理技術(shù)，能夠減少污染氣體的排放量，可以有效地提升金屬制造業(yè)的環(huán)境效益。在制造業(yè)激烈競爭的當(dāng)下，制造技術(shù)的先進(jìn)是產(chǎn)品競爭能力的保證，熱處理技術(shù)的先進(jìn)程度則是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，文章將著重分析金屬材料的熱處理節(jié)能技術(shù)及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：金屬材料；熱處理；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用進(jìn)展

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，制造業(yè)在生產(chǎn)過程中會衍生出很多污染性氣體，同時制造業(yè)的節(jié)能環(huán)保效益也不高。隨著金屬制造業(yè)的快速發(fā)展，在制造業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展過程中，注重其環(huán)保節(jié)能性，優(yōu)化其低碳持續(xù)性成為了制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，更是推動我國制造業(yè)全面發(fā)展的保障。在制造業(yè)中，金屬材料熱處理是金屬制造的關(guān)鍵與核心，同時這一熱處理會產(chǎn)生比較大的能源消耗，特別是電能消耗。為優(yōu)化金屬材料的熱處理節(jié)能技術(shù)，必須采取科學(xué)有效的熱處理技術(shù)，不斷提升熱處理的能力，綜合性提升金屬材料熱處理的節(jié)能環(huán)保性。

1 我國金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，金屬材料的熱處理技術(shù)成為了制造業(yè)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(yè)中的主要技術(shù)，但金屬材料的熱處理同時也是制造業(yè)中高能耗的主要環(huán)節(jié)。金屬材料的熱處理對電能的消耗特別大，是制造業(yè)中的主要用電區(qū)域。同時，在金屬材料熱處理技術(shù)中，還會產(chǎn)生比較嚴(yán)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(yán)重的空氣污染。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，金屬材料的熱處理技術(shù)得到了長遠(yuǎn)的進(jìn)步與發(fā)展，但當(dāng)前我國大部分制造企業(yè)的金屬材料熱處理能力并不高，仍屬于產(chǎn)能落后的環(huán)節(jié)，金屬材料的熱處理能力難以滿足對材料的利用，設(shè)備負(fù)荷率低，裝爐量明顯不足，加熱設(shè)備落后，無效熱消耗多，生產(chǎn)工藝比較落后等。近年來，隨著我國對產(chǎn)能落后的制造業(yè)的約束性發(fā)展，隨著一大批產(chǎn)能落后的制造業(yè)退出歷史舞臺，我國制造業(yè)的金屬材料熱處理能力得到改善與發(fā)展，金屬材料的熱處理能力不斷優(yōu)化與改進(jìn)，極大程度地提升了產(chǎn)能效益。

2 金屬材料熱處理技術(shù)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展

金屬材料熱處理技術(shù)是制造業(yè)生產(chǎn)中的主要技術(shù)，金屬材料熱處理技術(shù)同時也是用電大戶。鑒于當(dāng)前金屬材料熱處理技術(shù)的明顯不足及熱效率低下，以及金屬材料熱處理技術(shù)應(yīng)用中存在著的較大環(huán)境問題，必須結(jié)合制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，不斷提升金屬材料熱處理的綜合產(chǎn)能，全面提升金屬材料熱處理的節(jié)能環(huán)保性。當(dāng)前金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展主要包括以下方面：

2.1 化學(xué)熱處理薄層滲入技術(shù)

在金屬材料熱處理技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用中，由于設(shè)備落后、效益不高、污染嚴(yán)重等，不僅無法提升制造業(yè)的生產(chǎn)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(shù)的運(yùn)用中，采用傳統(tǒng)的深層滲透法，不僅容易造成巨大的能源浪費(fèi)，也不利于提升金屬材料熱處理的生產(chǎn)效益。同時，在實(shí)際的加熱環(huán)節(jié)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(yán)重的生產(chǎn)浪費(fèi)及環(huán)境污染。鑒于此，在金屬材料熱處理技術(shù)的運(yùn)用中，運(yùn)用化學(xué)熱處理薄層滲入技術(shù)，可以綜合性地提升制造業(yè)的生產(chǎn)效率，同時還能夠有效地保護(hù)環(huán)境，減少污染氣體的排放。

2.2 工具零件超硬涂層技術(shù)

在制造業(yè)金屬材料熱處理技術(shù)的運(yùn)用中，由于這種金屬材料熱處理技術(shù)的節(jié)能效果不好，同時會產(chǎn)生比較大的材料損耗，因此，為優(yōu)化金屬材料熱處理技術(shù)的整體效能，應(yīng)該采用工具零件超硬涂層技術(shù)，這種技術(shù)在使用中需要對工具進(jìn)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?qū)崿F(xiàn)熱處理的節(jié)能高效，減少廢棄物的產(chǎn)生，減少污染氣體的排放。此外，這種技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)有效地化學(xué)處理，提升化學(xué)處理的效能。

2.3 振動時效處理技術(shù)

在金屬材料熱處理的過程中，材料因機(jī)械作用會產(chǎn)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(shí)施中出現(xiàn)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(xiàn)這種問題，那么金屬材料的工藝將受到嚴(yán)重的影響，金屬材料的質(zhì)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(guī)避振動力的負(fù)面影響。這種熱處理節(jié)能技術(shù)，能夠有效地提升金屬材料的生產(chǎn)質(zhì)量，規(guī)避金屬材料在加工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)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(qiáng)大的切削作業(yè)發(fā)生較大的誤差或者裂縫。此外，在金屬材料熱處理技術(shù)的運(yùn)用中，為規(guī)避熱處理技術(shù)帶來的負(fù)面影響，往往需要采用傳統(tǒng)的抵抗振動效應(yīng)的技術(shù)，但傳統(tǒng)技術(shù)的作用效果有限，在實(shí)際作用中往往會造成比較嚴(yán)重的電能消耗，不利于節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.4 基于計算機(jī)的CAD技術(shù)

在金屬材料的熱處理中，為了優(yōu)化熱處理的效能，為了充分提升熱處理的節(jié)能減排效果，在計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，一種新型的金屬材料熱處理技術(shù)得以發(fā)展起來，并成為當(dāng)前運(yùn)用于金屬材料熱處理中的核心技術(shù)。在實(shí)踐運(yùn)用中，這種先進(jìn)的熱處理技術(shù)主要是基于計算機(jī)平臺來實(shí)現(xiàn)的，依托于計算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)性和科學(xué)性，可以實(shí)現(xiàn)熱處理環(huán)節(jié)的模擬性和線上性，通過模擬操作能夠準(zhǔn)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(shù)的節(jié)能性與環(huán)保性，可以在計算機(jī)平臺上，有效設(shè)置相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，不斷提升參數(shù)的精確性。此外，這種先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的分析與處理，精準(zhǔn)判斷金屬材料熱處理中可能出現(xiàn)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(fèi)，全面降低金屬材料熱處理的能耗。

2.5 無氧作業(yè)的熱處理技術(shù)

在制造行業(yè)中，金屬材料熱處理技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，但由于受技術(shù)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(tài)下進(jìn)行，這種熱處理方式，使得金屬材料與周圍的氣體等物質(zhì)會發(fā)生一定的反應(yīng)，一旦發(fā)生氧化反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)，將降低金屬材料的整體性能。隨著金屬材料熱處理技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著熱處理節(jié)能技術(shù)的深入發(fā)展，一種無氧狀態(tài)下的熱處理技術(shù)應(yīng)用而生，并成為當(dāng)前先進(jìn)的金屬材料熱處理技術(shù)。這種先進(jìn)的熱處理技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用過程中，可以減少工藝流程，避免繁瑣流程帶來的生產(chǎn)材料的浪費(fèi)，同時還能夠有效地提升設(shè)備的使用效果，提升設(shè)備的生產(chǎn)效率。

2.6 激光熱處理技術(shù)的運(yùn)用

相比以上幾種金屬材料熱處理技術(shù)，這種熱處理技術(shù)具有非常高的效率，在實(shí)際運(yùn)用中，這種熱處理技術(shù)不僅能夠有效地改變和調(diào)整金屬材料表面的成分，還能夠有效地彌補(bǔ)和完善其他材料無法匹配的效果。激光熱處理技術(shù)可以充分借助于激光強(qiáng)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(jié)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(fā)生的變形、錯位等質(zhì)量問題。

3 結(jié)束語

隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，金屬材料熱處理技術(shù)成為了制造業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，在制造業(yè)快速發(fā)展的過程中，金屬材料的熱處理發(fā)揮著重要的作用，但傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)無論是節(jié)能效果，還是降低能耗等都無法達(dá)到滿意的效果。為推動制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，不斷提升制造業(yè)的發(fā)展高度，必須注重金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，運(yùn)用一系列先進(jìn)的金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)，不斷提升熱處理的效果與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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