浅谈金属材料热处理节能新技术的运用

范亚娟

摘要：伴随我国经济水平和科技水平的的高速发展，制造行业开始成为了全社会所关注的主要对象之一。在进行金属材料处理的时候，最为常用的便是热处理技术，其本身有着很高的科技含量，不仅能够减少能源的损耗，同时也可以为生产企业带来较高的经济效益。本篇文章将阐述金属材料热处理技术运用时存在的问题，并对于技术应用方面提出一些合理的见解。

关键词：金属材料；热处理；节能新技术；运用

引言：

从现阶段发展而言，在制造行业之中，人们对于制造和环境本身之间的协调性有着非常高的重视程度。为了推动制造行业得到发展，理应针对相关技术方面展开全面研究，分析相关技术形式，促使企业在获得较高经济效益的同时，还能减少对于环境带来的破坏。

一、金属材料热处理技术运用时存在的问题

（一）设备技术过于落后

目前来说，我们国家绝大多数金属热处理厂由于实际技术水平相对较低，同时节能工作的开展存在问题，造成资源的使用方面并没有取得预期的效果。不仅如此，在一些小型热处理企业内部，其设备十分陈旧，技术水平也不高，同时资金成本也不足，从而对金属材料的热处理工作带来了巨大影响，使其质量无法达到预期水平，同时也会造成环境污染。

（二）能源消耗过高

早在20世纪70年代，许多西方国家便已经针对热处理技术方面展开研究，将其能源的损耗可以控制在250kw·h/t。但是，我国能源的损耗却是其4倍，因此可以看出能源的损耗程度非常高。直到进入21世纪之后，我国的能源损耗才控制到600kw·h/t，但是仍然非常高。

（三）专业性人才的数量较少

在我国金属材料的处理行业之中，人才老化的情况非常严重。由于年轻的工作人员很难及时顶替，从而造成人才匮乏的情况变得非常严重。不仅如此，相关企业的数量也在持续增加，从而造成行业对于人才数量方面的需求也大幅度增加。

二、金属材料热处理技术的应用

在近些年之中，我国制造企业在针对金属材料处理的时候，运用的节能技术种类有很多。当制造环境存在差异的时候，实际采用的技术方式也完全不一样。

（一）真空热处理技术

所谓真空热处理技术，主要是指当热处理技术的发展足够成熟，同时相关条件也得到满足之后，在真空环境之中，通过采用热处理的工艺，以此对低压渗碳材料的表面展开处理。当处理工作结束之后，还可以继续进行气淬工艺应用。如此一来，金属处理的整体时间便会得到大幅度缩短，同时还能有效降低能源的损耗，从而在真正意义上实现了节能减排。然而，由于我国相关技术的研究相对较晚，因此其技术条件仍然无法满足现有的需求。即便如此，尽管无法实现绝对的真空，但是只要尽可能降低环境的气压，确保其低于10Pa，此时再采用热处理技术，实际取得效果便已经能够满足要求。不仅如此，在这一环境之中，采用表面处理的工艺技术，对于金属本身原有的性能也不会带来较大的影响，从而能够避免金属材料本身出现变形的情况，同时还会拥有较强的请阶段以及柔性特点。除此之外，在经过对于该技术全面研究之后，可以发现此类技术的应用效果非常好，因此也是应用率最高的一类技术。

（二）激光热处理技术

伴随我们国家激光技术的全面进步，其在技术材料的热处理工作之中也得到了广泛应用。此类技术主要是利用激光本身的高密度能力，将其在金属材料的表面位置上进行长时间照射之后，会在短时间之内迅速提升其表面位置的能量，一度会达到100～100000kw/cm2。当其能量上升到一定高度之后，基本上便可以达到热处理工作本身的实际需求。不仅如此，相比于其他的技术形式，激光热处理技术还具有较快的温度变化速度，不论是温度上升还是温度下降，都非常快，同時也无需采用任何材料进行淬火和余热，因此在材料热处理节能方面有着非常好的应用效果。通过采取激光热处理技术展开处理，可以获得非常好的节能效果，同时还能将后续工作中一些不必要的工序完全剔除，以此减少工艺处理的时间。

（三）化学热处理技术

所谓化学热处理技术，顾名思义，主要是通过采取化学技术展开处理的形式，以此针对材料本身的表面位置展开处理，从而可以使其外部涂层的厚度大幅度下降。如此一来，一方面可以大幅度防止由于涂层的厚度过高，从而会影响材料原有的性能，另一方面还能够有效减少材料在实际加热过程中需要耗费的时间，在真正意义上实现节能减耗。通过相关调查能够发现，在应用技术之后，其表面位置的碳层会大幅度下降，一般会达到30%，也正是基于这一特点，也会缩减大约30%的电源损耗，同时也能有效减少是由资源以及煤炭资源的损耗，实际程度约为50%。由此可以看出，节能效果非常好。不仅如此，在使用化学热处理技术之后，对于金属材料本身并不会带来非常大的影响，不会有任何部位会被破坏。这样一来，金属材料本身的构建寿命会得到全面延长，同时也能有效降低环境污染。

（四）振动时效处理技术

在针对金属材料采用热处理技术之后，由于会受到外部环境的因素以及工艺技术层面的因素带来的影响，使得金属材料的部分位置会出现裂纹以及残余应力方面的问题。针对这些问题，如果工作人员未能及时采取措施展开处理，很容易导致材料本身的使用寿命发生下降，导致其质量无法满足规定的要求，同时也会浪费大量的能源资源，使得节能方面的效果很难发挥出来。为此，工作人员便可以尝试采用振动时效处理技术，当材料完成热处理之后，热残余应力以及裂纹较小的问题都能够得到解，同时也能表面出现重复进行热处理的情况，在真正意义上实现节能。通过相关调查可以了解，在使用该技术之后，电能能源的损耗会减少25%，而燃料资源方面的损耗便会下降45%。

（五）其他种类技术

1.薄层渗入技术

通过应用薄层渗入技术，可以打破早期人们思维模式中各类化学元素渗入金属表层深度和性能的错误认知。通过相关实践可以了解，如果渗层的深度超出预期，一方面会使得零件本身的人性有所下降，同时还会对其综合性能带来影响，不仅会增加成本的投入，而且还会造成环境污染。

2.零件涂层技术

零件涂层技术同样属于化学技术中的一种，主要通过使用离子的方式，对金属工件展开多次强力轰击，以此促使其性能得到提高，进而能够延长原有的期限。在使用一些高新设备之后，可以对当前热处理的工作展开全面监控，了解其具体情况。如此不但会缩减工作的时间，同时也能增强技术应用的质量，进而对后期的节能生产方面带来诸多帮助。

3.热处理CAD技术

所谓热处理CAD技术，主要是通过使用电子计算机中的模拟技术，以此对当前的生产环境展开模拟，并完成工艺技术的研究和设计。尤其是在开发智能热处理喷淋控和喷雾冷却方面，在应用CAD技术之后，能源损耗会得到全面缩减，同时还能起到节约能源的效果。也正是基于这一特点，该技术在热处理工作之中取得了非常好的效果。

三、结束语

综上所述，节能减排一直都是我们国家制造行业中的一项基础准则。为此，相关人员在实际工作的时候，理应在原有的技术水平基础上不断优化和创新，在提升工作效率的同时，还能实现节能减排，进而推动制造产业得到全面发展。

参考文献

[1]浅析我国金属材料热处理节能新技术与应用[J]. 徐海斌，顾伟，王卫忠，卢书媛，钱伟. 科技资讯. 2013（01）

[2]金属材料热处理节能新技术的应用[J]. 葛欣. 中国高新技术企业. 2011（33）

（作者单位：浙江德盛铁路器材股份有限公司）