金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用分析

李少華

摘要：熱處理技術(shù)是目前最常見的金屬材料加工技術(shù)，由于在運(yùn)用的過程中需要消耗大量資源和能源，同時還會產(chǎn)生大量的污染物。因此在社會不斷進(jìn)步，并提倡資源節(jié)約和環(huán)境友好的現(xiàn)在，金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用，受到了廣泛的關(guān)注。基于此，本文將著重分析探討金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：金屬材料；熱處理；節(jié)能

1金屬材料熱處理問題分析

1.1單位能耗高

我國金屬熱處理中能耗高，產(chǎn)能低，能源有效利用率不足。從我國金屬加工行業(yè)來看，金屬熱處理能耗逐年下降。我國金屬熱加工能耗雖有降低，但與發(fā)達(dá)國家比還存在差距，需要繼續(xù)努力。

1.2工藝落后

金屬熱處理工藝技術(shù)和設(shè)備落后。我國企業(yè)金屬熱處理技術(shù)水平不高，節(jié)能措施實施不徹底，導(dǎo)致節(jié)能效果不佳，還存在設(shè)備落后、資金不足。受限于設(shè)備和工藝技術(shù)，熱處理節(jié)能困難重重。

1.3產(chǎn)品不達(dá)標(biāo)

金屬產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，熱處理達(dá)標(biāo)率低，就需要多次處理。金屬熱處理中設(shè)備陳舊、工藝技術(shù)落后，產(chǎn)品質(zhì)量無法保障。熱處理產(chǎn)品無法達(dá)標(biāo)，需要進(jìn)行多次處理，由此造成資源浪費(fèi)，影響企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

1.4人才缺乏

專業(yè)人才是熱處理技術(shù)實施的關(guān)鍵，我國的熱處理技術(shù)人才不足。專業(yè)人才培養(yǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求，人才缺口較大。金屬熱處理人才不足，產(chǎn)品效率得不到保證，生產(chǎn)質(zhì)量控制不到位。高校的專業(yè)設(shè)置和企業(yè)的需要不對口也加劇了人才缺乏。

2金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用

2.1化學(xué)熱處理技術(shù)

化學(xué)熱處理技術(shù)是熱處理新型節(jié)能技術(shù)之一，主要原理是降低了金屬材料表面的涂層厚度，在傳統(tǒng)的熱處理過程中，要對技術(shù)表面涂上較厚的涂層。通過化學(xué)薄層熱處理技術(shù)，縮短了金屬的加熱時間，節(jié)約了電能。另外，金屬涂層的厚度降低也確保了材料的性能。實驗數(shù)據(jù)表明，金屬材料表面的滲碳層降低30%，就可以節(jié)約近30%的電能，并且可以節(jié)約一半以上的煤炭等燃燒能源。并且，化學(xué)熱處理并不會對金屬性能造成影響，且環(huán)境污染小，是我國未來幾年內(nèi)金屬熱處理重點(diǎn)使用的一種方法之一。

2.2真空熱處理技術(shù)

真空熱處理技術(shù)適用于部分材料，在國外約有20%的金屬材料使用真空熱處理節(jié)能技術(shù)。真空處理可以實現(xiàn)低壓滲碳，提高金屬的性能。真空熱處理可以在真空或者部分真空的環(huán)境中進(jìn)行，將金屬材料置于真空中，避免了與空氣接觸，對金屬材料的表面處理技術(shù)具有促進(jìn)作用，通過實現(xiàn)低壓滲碳的方式來實現(xiàn)熱處理，也實現(xiàn)高壓氣淬。由于真空技術(shù)需要較高的技術(shù)，因此很難實現(xiàn)完全真空，一般我國可以將真空度控制在以目10Pa以內(nèi)。越接近真空，處理過程對金屬材料的影響就越少。采用真空熱處理可以減少材料變形，且污染十分小。熱處理技術(shù)的革新和發(fā)展將成為我國未來一段時間內(nèi)的主要方向，通過新的熱處理技術(shù)來確保節(jié)能的實現(xiàn)，只有這樣才能保證金屬材料的壽命以及工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.3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。

2.4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。

2.5激光熱處理技術(shù)

一般的熱處理過程對自然資源消耗大，會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問題，企業(yè)投入較大，但產(chǎn)能不高。激光處理工藝?yán)酶吖β始す馐鴮饘俦砻孢M(jìn)行處理，改變金屬表面性質(zhì)。激光可在短時間內(nèi)快速加熱試件，有效縮短加熱冷卻時間，提高金屬耐磨性。激光處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)同時處理，一臺激光機(jī)可同時處理多個金屬試件，便于管理，降低了生產(chǎn)成本。

2.6振動時效技術(shù)

振動時效技術(shù)可以除去多余應(yīng)力，使產(chǎn)品的外形尺寸合格，使產(chǎn)品穩(wěn)定性得到保證。這是目前被普遍運(yùn)用的節(jié)能技術(shù)。振動時效技術(shù)利用多諧波共振，可以大幅降低耗電量。同傳統(tǒng)技術(shù)相比，振動時效處理技術(shù)節(jié)約能源，還能夠提高金屬韌性和產(chǎn)品質(zhì)量。

總而言之，隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步，對金屬材料的性能也提出了更高的要求，熱處理工藝就是為了滿足更好的工業(yè)生產(chǎn)而出現(xiàn)的。而在越來越重視節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)在，受到科技進(jìn)步和環(huán)保方面的要求，對熱處理工藝的節(jié)能技術(shù)也提出了更高的要求，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。