金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)用研究

高艷 李雙志

1.撫東機(jī)械廠 遼寧撫順 113000

2.遼寧忠旺集團(tuán)有限公司 遼寧遼陽 111003

現(xiàn)階段，我國所使用的金屬材料主要是鋼鐵材料，一般情況下，大多數(shù)金屬制造企業(yè)使用熱處理節(jié)能新技術(shù)。但是，我國金屬材料的熱處理節(jié)能新技術(shù)仍然存在著一系列的問題，例如，資源浪費、污染環(huán)境等，只有采取相應(yīng)的解決對策，有效的解決這些問題，才能夠推動我國金屬材料熱處理產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 當(dāng)今關(guān)于金屬材料熱處理的技術(shù)問題

1.1 熱處理技術(shù)相關(guān)設(shè)備陳舊，工藝水平較低

自從實施改革開放政策以后，我國的工業(yè)化發(fā)展速度在不斷的提高，并且實現(xiàn)了良好的發(fā)展形勢，這對我國金屬材料熱處理技術(shù)的發(fā)展起到了一定的推動作用，但是相比于發(fā)達(dá)國家的熱處理技術(shù)還存在較大的差距，由于我國當(dāng)時對熱處理技術(shù)的重視程度不足，在資金和技術(shù)方面并沒有給予足夠的支持。當(dāng)時無論是大型企業(yè)還是一些小型的工廠所使用的金屬材料熱處理設(shè)備都相對落后，導(dǎo)致處理工藝在使用的過程中造成了能源消耗過大的情況[1]。

1.2 缺乏專業(yè)的技術(shù)人才

許多高校根據(jù)市場來選擇專業(yè)，造成這專業(yè)學(xué)生極少，就業(yè)率低下，專業(yè)人才大量缺失。老企業(yè)專業(yè)更為跟不上技術(shù)發(fā)展需要，新企業(yè)又招不到專業(yè)的人才。各大高校對這部分學(xué)生不重視，有的甚至取消這個專業(yè)，這對我國熱處理領(lǐng)域的發(fā)展非常不利。因此我國大多數(shù)金屬熱處理企業(yè)造成能耗過大的原因主要有設(shè)備負(fù)荷率低，裝爐量不足，設(shè)備的利用率低，加熱設(shè)備落后，工藝落后等。所以就目前我國該產(chǎn)業(yè)的實際情況看，要實現(xiàn)金屬材料熱處理環(huán)境節(jié)能的目的，必須在新技術(shù)方面尋找突破口。

1.3 能源消耗大，利用率低

我國是工業(yè)大國，人口眾多，進(jìn)行金屬材料熱處理的工廠較多，也具有龐大的工人數(shù)量，無論是工廠生產(chǎn)還是人口消耗，都會產(chǎn)生巨大的能源需求，因此，金屬材料熱處理行業(yè)的能源消耗在我國整體能源消耗中占比巨大，是工業(yè)產(chǎn)業(yè)能源消耗較多的產(chǎn)業(yè)之一，這就要求金屬材料熱處理技術(shù)要向著節(jié)能方向不斷發(fā)展，才能使整個行業(yè)有更好的前景。因此，只有加強(qiáng)對能源的有效利用，才能杜絕能源浪費現(xiàn)象的再發(fā)生，提高能源的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從根本上解決金屬材料熱處理存在的問題。

2 關(guān)于金屬材料熱處理技術(shù)的節(jié)能方面的運(yùn)用

2.1 關(guān)于激光的熱處理的工藝技術(shù)

激光的熱處理技術(shù)是直接在金屬的表面來進(jìn)行作用，從而在本質(zhì)上改進(jìn)了金屬表面的處理方式，這個技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)的高溫直接在金屬材料的內(nèi)部進(jìn)行作用的熱處理技術(shù)，從而會減少了生產(chǎn)過程中對于材料的耗損。而且激光的處理技術(shù)也可以運(yùn)用數(shù)字化機(jī)床的操作方法，直接作用在流水的生產(chǎn)線上，從而節(jié)約了生產(chǎn)的時間還提高了機(jī)械設(shè)施的使用率。例如在生產(chǎn)45 鋼的過程中，使用傳統(tǒng)的工藝方法必須要注意機(jī)械功率的密度，硬度，速度等的比例有何關(guān)系，而且還需要考慮鋼材在熱處理工藝當(dāng)中有多少損耗等。但是如果使用激光處理技術(shù)，就可以直接改變了鋼材組織的表面結(jié)構(gòu)，讓45 鋼在經(jīng)過熱處理之后，硬度更大，激光熱處理的技術(shù)完全的超過了傳統(tǒng)的熱處理的技術(shù)，在高效節(jié)能過程中，完善了整體的工藝。但在這里需要注意的是，激光的熱處理技術(shù)雖然是可以運(yùn)用在改變金屬表面的結(jié)構(gòu)，最終完成“薄膜式”的硬化的，但是在其中的一些需要打孔的，開槽的等具體的技術(shù)開發(fā)還有很多的問題，并且也不能當(dāng)作一項全新的技術(shù)運(yùn)用在金屬材料的處理[2]。

2.2 形變熱處理技術(shù)

該技術(shù)不僅能夠起到熱處理功能，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)形變功能，從而提高金屬材料的韌性。該方法的主要特點是通過材料變形時的熱能進(jìn)行熱處理，極大地降低傳統(tǒng)能源的損耗量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。形變熱處理技術(shù)能夠提高鋼材在日常應(yīng)用中的強(qiáng)度與韌性，以及室溫短期工作的熱強(qiáng)性能。實際應(yīng)用形變熱處理工藝時，不僅要結(jié)合材料的成分與性能要求，確定形變后的熱處理工藝參數(shù)，更重要的是要根據(jù)母相形變后的組織結(jié)構(gòu)及其對相變和相變產(chǎn)物的作用規(guī)律，確定形變的工藝參數(shù)，才能得到所期望的母相組織結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)變后的組織，達(dá)到所需要的性能。

2.3 真空熱處理技術(shù)

在對金屬材料進(jìn)行熱處理節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用的過程中，就金屬部件而言，經(jīng)常出現(xiàn)的問題主要是氧化。企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中會尤其注意此方面的問題，避免金屬部件出現(xiàn)氧化導(dǎo)致其失去金屬性能。針對這樣的情況，應(yīng)用真空熱處理技術(shù)可以讓金屬材料在無氧介質(zhì)中展開熱處理，此技術(shù)能夠節(jié)省生產(chǎn)設(shè)備，有效縮減生產(chǎn)時間與周期，提升金屬材料生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。該技術(shù)最開始的時候被應(yīng)用在填充氣體方面，避免金屬和氧氣之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其主要是對流的傳熱形式，讓金屬材料的熱處理變得越加均勻[3]。

3 結(jié)語

我國金屬材料熱處理技能技術(shù)得到了有效的應(yīng)用，但是在實際應(yīng)用過程中還存在一些不足之處，需要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷對技術(shù)水平進(jìn)行提升，高效節(jié)能的熱處理技術(shù)是保證我國制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，因此，熱處理企業(yè)未來發(fā)展過程中應(yīng)重視對熱處理節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)我國制造業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的提升。