金屬材料熱處理技術(shù)的幾點(diǎn)思考

孟莎莎

摘要：金屬材料由于其良好的性能在工業(yè)生產(chǎn)過程中被廣泛使用。目前使用的金屬材料并不是純金屬，而是經(jīng)過合成后的金屬，比如說多孔金屬材料、納米金屬材料等。這些材料具有很好的性能能夠滿足生產(chǎn)。我國的金屬熱處理技術(shù)發(fā)展較慢，能源消耗較大。本文介紹了幾種金屬材料熱處理技術(shù)，化學(xué)處理薄層技術(shù)、激光熱處理技術(shù)、超硬涂層技術(shù)、振動時效處理技術(shù)、熱處理CAD技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：熱處理技術(shù)；激光處理技術(shù)；熱處理CAD技術(shù)

金屬材料在我國的應(yīng)用范圍很廣，在各行各業(yè)中都有金屬材料的使用。多孔金屬材料和納米金屬材料是在金屬材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行合成的，具有很好的性能。然而金屬的熱處理技術(shù)發(fā)展并不理想。熱處理技術(shù)的發(fā)展受到很多因素的影響。目前的先進(jìn)的熱處理技術(shù)也有很多，生產(chǎn)設(shè)備也不斷推新。金屬材料熱處理技術(shù)的發(fā)展和實(shí)踐還需要企業(yè)重視起來。

一、金屬材料的應(yīng)用范圍

金屬材料的應(yīng)用范圍較廣，這得益于金屬材料良好的硬度和強(qiáng)度，在高壓、高溫等條件下，也不會發(fā)生巨大改變。這些都是其他材料所不能比的。金屬材料對于我國的工業(yè)發(fā)展非常重要，這里主要介紹多孔金屬材料和納米金屬材料。

多孔金屬材料，正如名字所言，他具有非常大的表面積，孔數(shù)量大，而且可以調(diào)節(jié)孔徑大小。目前是我國金屬市場中占比較大的金屬類型。多孔材料由于可以調(diào)節(jié)孔徑大小，因而可以抵抗許多外界的壓力，比如說在高溫情況下、高壓情況下、腐蝕環(huán)境中，這種材料都有很好的抗壓表現(xiàn)。多空金屬材料由于其獨(dú)有的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于防燃防爆過濾器中，以及各種儲存液體的容器中。

納米金屬材料是指納米技術(shù)所制造的金屬材料。納米材料本身就具有其他普通大小材料所不具備的優(yōu)點(diǎn)，納米材料與金屬材料集一身的納米金屬材料可以說是一種金屬材料的革新。加入納米材料的金屬材料，綜合力學(xué)性能加強(qiáng)，理化性質(zhì)也優(yōu)于之前。性能方面的改變主要是該材料具有更好的強(qiáng)度，而且耐磨性能更好。納米材料技術(shù)的應(yīng)用可以改變金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其摩擦阻力幾乎為零，減少了材料的損失，而且光滑的表面也有利于材料的更好使用。

二、金屬材料熱處理現(xiàn)狀

（一）能源利用率低

我國金屬熱處理的企業(yè)有很多，隨之帶來的影響是能源消耗也逐漸增加。在我國，金屬材料材料并不算豐富，在生產(chǎn)金屬產(chǎn)品的同時，金屬材料消耗數(shù)量較大。我國目前仍然是社會主義初級階段，對于能源的有效利用和環(huán)境保護(hù)理念并沒有深入人心。在以前，追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益是工廠生產(chǎn)的最終目標(biāo)，解決大多數(shù)員工的就業(yè)是企業(yè)最先考慮的問題。但是隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源耗竭問題越來越嚴(yán)重，我國也開始加強(qiáng)對能源的關(guān)注。對于能源的有效利用，可以從兩方面入手，一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少金屬材料的使用，也減少對環(huán)境的破壞，二是要注重生產(chǎn)后期的能源再利用，將還有剩余價值的材料進(jìn)行回收利用。對于資源的利用方面，我國企業(yè)并沒有非常重視，只是一味地消耗材料進(jìn)行生產(chǎn)，這種現(xiàn)象也不利于企業(yè)的長期發(fā)展。

（二）工藝設(shè)備落后

我國的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展由來已久，隨著制造工藝的不斷發(fā)展，工廠設(shè)備并沒有隨之更新。與國外相比，我國的金屬熱處理技術(shù)還有很大的上升空間。對于一些小型企業(yè)，由于資金和工廠規(guī)模的影響，依然使用的是較為落后的設(shè)備和工藝流程，企業(yè)收效不大而且浪費(fèi)嚴(yán)重。

（三）技術(shù)人員缺乏

技術(shù)的推進(jìn)和發(fā)展離不開相關(guān)技術(shù)人員。目前我國工廠的員工大多是工作時間很長的老員工，他們對于金屬熱處理工藝十分熟悉，但是對于金屬熱處理的先進(jìn)工藝卻知之甚少?，F(xiàn)在我國大力倡導(dǎo)綠色化學(xué)，強(qiáng)調(diào)資源的重復(fù)利用、加工利用。這些都是工廠負(fù)責(zé)人及員工所不重視的方面。

三、金屬熱處理的新工藝及技術(shù)

（一）化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)

傳統(tǒng)工藝中，采用在金屬材料表層加入化學(xué)元素，影響了金屬的性能。而且這種熱處理方法處理時間較長，造成了能源的消耗和浪費(fèi)。利用化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)就可以解決這個問題?；瘜W(xué)處理薄層滲透技術(shù)不僅能夠有效的提高金屬材料的韌性，還能夠大大提高金屬材料的利用程度，降低生產(chǎn)成本。這種滲透技術(shù)只在金屬表面進(jìn)行處理，不需要滲透到深處，減少了生產(chǎn)作業(yè)時間，大大提高了工作效率。

（二）激光熱處理技術(shù)

激光熱處理技術(shù)是利用激光技術(shù)對金屬表面進(jìn)行改性的過程。用激光束照射金屬，表層發(fā)生合金化反應(yīng)或者硬化反應(yīng)，從而改變金屬表層性能。經(jīng)過激光束照射的金屬，強(qiáng)度和硬度都有一定程度的提高。在現(xiàn)今信息化高度發(fā)展的社會，將激光處理技術(shù)與電腦編程技術(shù)結(jié)合起來能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)。

（三）超硬涂層技術(shù)

超硬涂層技術(shù)針對的是金屬表層，而不處理金屬內(nèi)部。超硬涂層技術(shù)的使用能夠改變金屬材料的硬度，提高金屬產(chǎn)品的耐用性。

（四）振動時效處理技術(shù)

振動時效處理技術(shù)是通過振動對金屬進(jìn)行處理。在處理過程中，金屬材料本身不會發(fā)生任何形變，而且還能提高金屬性能。振動時效處理技術(shù)也可以與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，通過編程，使用電腦來控制工藝生產(chǎn)。這樣的自動化生產(chǎn)能夠節(jié)約生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)水平。

（五）熱處理CAD技術(shù)

熱處理CAD技術(shù)是一種較為先進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)首先使用電腦來進(jìn)行模擬工藝過程和細(xì)節(jié)，然后再進(jìn)行調(diào)整，處理。在實(shí)際應(yīng)用過程中，技術(shù)人員往往會先將熱處理CAD技術(shù)進(jìn)行模擬還原后，分析其中的反應(yīng)過程，根據(jù)實(shí)際分析結(jié)果，對熱處理技術(shù)進(jìn)行修改和完善。這個方法較優(yōu)于其他方法的地方就是模擬過程。模擬過程中可以及時的調(diào)整方案，避免一些問題的出現(xiàn)，節(jié)約了時間成本和生產(chǎn)成本，可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

四、小結(jié)

金屬材料的性能很多，且優(yōu)良，能夠適應(yīng)許多不同的情況，因此應(yīng)用范圍也很廣。多孔材料比較容易調(diào)節(jié)空隙大小，這對于許多高壓、高溫情況來講，這種材料可以有效克服，達(dá)到生產(chǎn)要求。納米金屬材料因其納米技術(shù)的植入，改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能，能夠擴(kuò)大金屬材料的適用范圍。本文介紹了幾種金屬熱處理技術(shù)，分別是化學(xué)處理薄層技術(shù)、激光熱處理技術(shù)、超硬涂層技術(shù)、振動時效處理技術(shù)、熱處理CAD技術(shù)等。

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