王曉靜
(滁州市特種設備監(jiān)督檢驗中心,安徽 滁州239000)
節(jié)能新技術在金屬材料熱處理中的運用研究
王曉靜
(滁州市特種設備監(jiān)督檢驗中心,安徽滁州239000)
摘要:本文分析了金屬材料熱處理的現(xiàn)狀,闡述了節(jié)能新技術的處理方式的重要性,針對熱處理存在的問題進行分析研究。筆者結合自身的工作經驗,利用新技術的應用證實其能夠解決原先技術上節(jié)能技術不足的現(xiàn)象,希望該技術能被廣泛應用,減少材料的耗能情況,提高材料的使用壽命。
關鍵詞:節(jié)能新技術;金屬材料;熱處理;運用
現(xiàn)代科技發(fā)展較快,推動了制造業(yè)的發(fā)展,該行業(yè)在發(fā)展中越來越注重對金屬材料的熱處理情況,因其是保障企業(yè)機械產品質量的重要因素,產品質量得以保障,才能提高產品的競爭力。金屬材料熱處理工作對環(huán)境污染較為嚴重,且消耗的能量較大,嚴重影響了我國節(jié)能環(huán)保型社會的發(fā)展。我國針對其存在的問題,不斷進行研究,對新技術進行開發(fā),發(fā)現(xiàn)將節(jié)能技術應用到金屬材料熱處理中可減少其對能量的耗損,還可提高材料的使用壽命。
我國金屬材料熱處理技術主要存在以下幾個問題:
1.1能源利用率較低
我國金屬材料熱處理耗能較高,上世紀七十年代的時候,我國該技術的耗能是發(fā)達國家能耗的四倍之多,我國在進入二十一世紀之后耗能依舊比七十年代的發(fā)達國家耗能高。
1.2設備陳舊,技術較為落后
大型的國企金屬熱處理廠,由于處理技術較為落后,難以實現(xiàn)其節(jié)能效果,能源被大量浪費,利用率普遍偏低。而小型私有企業(yè)由于資金問題,設備與技術更難以到達較高水平,在進行熱處理時對環(huán)境的污染更為嚴重
1.3產品成品合格率較低
由于上述原因,使得我國的熱處理產品合格率一直較為低下,部分產品返修情況較為頻繁,需要多次對其進行處理才能使其達到標準,能源的消耗情況更為嚴重。
1.4專業(yè)操作人員較少
該行業(yè)的就業(yè)幾率較小,學校因申報該專業(yè)的學生較少皆取消了這一專業(yè),導致我國該行業(yè)可說是后繼無人。使得大部分金屬熱處理廠挑選操作人員時只能使用相近專業(yè)技術人員,但畢竟在本質上與該專業(yè)有一定的差異,他們并不能正確的對熱處理進行規(guī)范操作。
2.1化學熱處理技術
通過化學處理來降低金屬材料表面的涂成的厚度具有以下兩個特點:第一,有效的避免過厚的涂層對金屬材料性能造成的影響;第二,通過化學熱處理,可以有效的降低材料的涂層的厚度,縮短加熱時間,進而減少自然能耗。據相關試驗證明,使用化學熱處理技術后,金屬材料表面滲碳層大約減少30%。相對其他處理技術,化學熱處理技術可節(jié)省用電大約30%,節(jié)省煤或者是油等燃料達50%以上。具有良好的節(jié)能效果?;瘜W熱處理技術對金屬材料的破壞性小,有助于延長材料使用壽命,對環(huán)境產生的污染較小。
2.2真空熱處理技術
如果熱處理技術與操作設備較為完善,對金屬材料進行真空處理,可對金屬材料的表面進行低壓滲碳的一系列操作,操作完畢后可立即對其實施高壓氣淬??捎行Ы档蛯饘俨牧系臒崽幚頃r間和消耗的能量,達到節(jié)能效果,就我國現(xiàn)今的熱處理技術而言,無法使材料的熱處理環(huán)境處于絕對真空的狀態(tài),通常在小于10Pa的真空環(huán)境里操作就可以保證材料的處理能夠有較為滿意的效果。該環(huán)境下處理材料表面可減小對其性能的損害,能有效防止材料不出現(xiàn)氣孔或是變形現(xiàn)象,且能保證環(huán)境的潔凈程度。該工藝已在小范圍內使用,有將近20%的材料使用了該技術,且運用結果良好,可以看出我國給予這種工藝有較大的發(fā)展空間。
實際上真空技術已經有五十年的歷史,發(fā)達國家的熱處理技術遠高于我國,我國想要對金屬材料大面積使用真空熱處理需要較長的時間,但是該技術的引進無疑是推動了我國熱處理技術的進步,值得大力推廣運行。
2.3激光熱處理技術
科技不斷進步,激光技術成為了今年材料熱處理的最新工藝,也是未來我國及發(fā)達國家進行熱處理施工的主要技術。這種技術是使用激光自身特有的技術進行結合,勻壓測量功能與高能量復合節(jié)流功能的結合,氣體和固體間的結合,氣體和液體間的結合,這些功能相互結合后進行回轉潤滑測量。這種技術不但能夠提升回轉設備測量的精準度,還能保證其運轉時有較高的穩(wěn)定性和剛度。在這種復合原理的基礎上,研究出了以直線運動為基礎標準的設備,該設備可以提升直線運動的精準程度與負荷力度,還有效提高了其運作時的穩(wěn)定程度。該設備實現(xiàn)了差動共焦、復色共焦等多種共焦的掃描方式的運作,為顯微鏡和掃描裝置的研發(fā)奠定了基礎,也有效提高了測量的分辨率,是我國的超精密測量技術有了較大的突破。
2.4振動時效處理技術
我國現(xiàn)有的熱處理技術在對材料進行處理后,材料的內部往往會出現(xiàn)裂紋或者是殘余應力等問題,不僅使材料受到損壞,還降低了材料的性能,嚴重影響了其使用壽命,修復材料需要對材料重新進行加工,使得能源被浪費。而使用振動時效處理對材料進行熱處理,可有效避免其在處理中對材料造成損害,節(jié)省了原先因材料再次加工造成的浪費。
我國金屬材料熱處理存在較大缺陷,目前,消耗的能量是發(fā)達國家的六倍之多,且對環(huán)境造成了較大的污染,但是化學熱處理技術、真空熱處理技術、激光熱處理技術及振動時效處理技術,這類節(jié)能技術的研發(fā),使是我國的熱處理技術得到了快速發(fā)展,可有效降低我國熱處理對能源造成不必要的消耗與浪費,提高其處理時間,保證金屬材料性能的完整性,延長了材料的使用壽命。
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作者簡介:王曉靜(1987-),女,安徽省阜陽界首人,本科,助理工程師。