苗高蕾
(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 西安 710089)
金屬材料根據(jù)用途以及自身性能可分為多種類型。大多數(shù)金屬材料具有較強的硬度以及優(yōu)良的可塑性,同時在耐高壓、耐冷熱、可導(dǎo)性、可塑造和鍛造等方面都具有其他材料不可比擬的優(yōu)勢。金屬材料是國家的重要物資,是機械工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。以下以多孔金屬材料和納米金屬材料的應(yīng)用來做簡單分析。
(1)多孔金屬材料。在目前所有金屬材料的應(yīng)用中,多孔金屬材料的使用占有金屬材料主要市場,同時它也是在眾多金屬材料中發(fā)展最快的一種,由于多孔金屬材料自身的多功能性,使得它能夠較容易的進行孔徑大小的調(diào)節(jié)而形成良好的“承受力度”,尤其在耐腐蝕、耐高溫以及耐高壓方面表現(xiàn)的尤為優(yōu)異。因此,多孔金屬材料被大量生產(chǎn)于防燃防爆、高性能的過濾器以及各種液體試液容器中,應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)療、能源、原子能等方面。
(2)納米金屬材料。納米金屬材料是由納米技術(shù)所支持,制造出具有納米和金屬性能的材料,可以說納米金屬材料的產(chǎn)生是對金屬材料性能進行了一次“革命”,納米技術(shù)融入金屬材料中,從而大幅度提高了金屬材料的綜合力學(xué)性能以及理化性能。從性能的提升方面看,納米金屬材料具有更高的強度以及耐磨性,納米技術(shù)改變金屬材料的內(nèi)在構(gòu)造和組織,以至于納米金屬材料的摩擦力幾乎為零,大大減少了材料在使用過程中的損耗。另外納米技術(shù)材料由于表面及其的“光滑”,使大多數(shù)的接觸物不能附著在上面。納米金屬材料所具有的這些優(yōu)良的特性,已被廣泛的應(yīng)用于精密產(chǎn)品的生產(chǎn)中,尤其是航空、醫(yī)療、機械等方面的需求。
伴隨著當(dāng)今社會科技的不斷進步和發(fā)展,金屬材料熱處理技術(shù)也在不斷的改進和創(chuàng)新,熱處理產(chǎn)生越來越多的新工藝,這些新工藝可開發(fā)出金屬材料不同方面的性能,激發(fā)金屬材料的所有“潛能”。在熱處理新工藝中,離子束表面改性工藝具有較強的代表性,該工藝最大的特點在于改變金屬表面但不改變其的化學(xué)成分,將金屬表面進行離子束改造,使其具有目的性的性能,而不改變其本質(zhì),并且在體積以及尺寸方面沒有太大的改變。這些新工藝包括強烈淬火技術(shù)、環(huán)己烯滲碳技術(shù)、微波滲碳技術(shù)等,都在提高金屬材料性能方面都具有很大的作用。熱處理新工藝在增強金屬材料產(chǎn)品的硬度、韌性、耐高溫和抗壓方面都有著重大的意義,其中強烈淬火技術(shù)能夠顯著提高金屬材料的綜合力學(xué)性能;環(huán)己烯滲碳技術(shù)能夠較大程度較少產(chǎn)品的畸變性;微波滲碳技術(shù)在降低金屬材料的損耗方面變現(xiàn)尤為優(yōu)異。
熱處理工藝的創(chuàng)新,隨之熱處理設(shè)備須更新?lián)Q代,只有最新的熱處理新設(shè)備才能使得熱處理新工藝發(fā)揮出其最大的作用。如真空加熱高壓氣淬爐設(shè)備的開發(fā),打開了熱處理新設(shè)備發(fā)展的大門,該設(shè)備具備真空環(huán)境、耐高溫高壓的特性,可以適應(yīng)大多熱處理新工藝的實施,后續(xù)的新型熱處理設(shè)備基本都具有其基本屬性。目前熱處理設(shè)備的使用來看,低壓離子滲碳爐能夠進行離子碳氮的滲透、冷卻、淬煉等;低壓滲碳雙室高壓氣淬爐能夠快速的進行產(chǎn)品冷卻以及準(zhǔn)確的淬煉;密封滲碳高壓氣淬爐、涌泉式淬火槽等都是金屬材料熱處理的常用設(shè)備,這些設(shè)備都有各自的特點,能夠針對某一金屬特性進行對加工生產(chǎn)。
目前的金屬材料熱處理不僅具有新工藝和新設(shè)備,而且還有新的熱處理材料。如生態(tài)淬火劑,是利用植物油生產(chǎn)的一種天然的淬火劑,因而在進行催化燃燒淬煉的時候能夠進行充分的燃燒,從而提供巨大的能量。還有一種Ni3AL金屬間化合物,節(jié)能效果顯著,在降低材料以及設(shè)備的損耗方面有著重要的作用。
熱處理技術(shù)的發(fā)展,大大提升了機械制造水平與能力。目前金屬材料的熱處理不再遵循傳統(tǒng)的技術(shù),進一步突破金屬材料屬性的限制,讓其性能發(fā)揮到了極致。
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