浅谈金属材料热处理节能新技术的运用

苗高蕾（西安航空职业技术学院 712000）

在我国的制造行业中，越来越重视制造和环境的有机、和谐统一，为了促进制造业的可持续快速发展，需要实现制造技术、人文科学以及环境科学之间的有机统一。目前，在我国的钢铁材料中，热处理约占据整体钢材产量的四分之一，其具有高污染、能量消耗大的缺点。因此，需要在我国的金属材料热处理技术中发展节能新技术，进而达到降低能源消耗、保护生态环境以及促进制造业与机械业金属材料热处理工作的又好又快发展的最终目的。

一、我国金属材料热处理节能新技术运用过程中存在的问题

1.热处理设备落后，工艺水平低

我国的部分大型的金属热处理厂由于受到技术水平不高、节能工作不到位等因素的影响，导致能源资源的利用水平不够高。另外，在我国的小型私人金属热处理企业中，存在着设备落后、技术水平低以及资金缺乏等问题，进而不能有效的保证金属材料热处理的质量，进而污染环境。

2.能源消耗高、产量低

在上个世纪七十年代，欧洲、日本等发达国家的金属材料热处理能源消耗已经控制在250kw·h/t，但是我国的能源资源消耗高于发达国家的4倍左右，能源消耗程度比较高。到了21世纪，我国的能源资源消耗控制在约600kw·h/t。

3.缺乏专业性的金属热处理人才

在我国的金属材料热处理行业中存在着人才老化的现象，专业性的金属热处理人才比较缺乏。另外，随着新兴的私人金属材料热处理企业的不断增加，对金属材料热处理人才的需求越来越大。

二、金属材料热处理节能新技术的运用

近年来，在金属材料热处理中运用了很多的节能新技术，主要包括真空热处理技术、激光热处理技术、化学热处理技术以及振动时效处理技术等节能技术。

1.真空热处理技术

真空热处理技术，指的是在金属材料热处理技术与条件发展足够成熟时，在真空的环境下，运用金属材料构件热处理工艺，这样能够实现在低压渗碳金属性材料中对其表面进行处理，并且能够在处理完表面后进行高压气淬工作，进而有效的缩短了金属材料热处理工作的时间，有效的降低能源资源的消耗，最终达到节能的目的。在目前的技术条件下，虽然不能真正的实现绝对的真空，但是只要在不高于10Pa是环境中运用金属材料热处理节能技术，就能够获得良好的效果。另外，在低于10Pa的环境下，运用金属材料表明处理工艺不会给金属性能产生很大的影响，能够有效的防止金属材料发生变形、出现气孔等现象，其具有很高的清洁度、很高的柔性优点。通过对部分金属材料热处理企业中运用的真空热处理节能技术情况进行调查后了解到，该技术应用的效果比较好。

2.激光热处理技术

随着我国激光技术的不断发展，其逐渐的应用在金属材料热处理中。该技术主要以激光自身具备的高能量密度为原理基础，如果将激光照射在金属材料的表面，那么金属材料表面的能量将会达到100～100000kw/cm2。由于其具备的能量密度比较高，所以能够达到金属材料的热处理要求。除此之外，激光热处理技术不仅升温、降温的速度较快，而且不需要对金属材料进行淬火、预热工作，进而很好的应用在金属材料热处理节能工作中。通过运用激光热处理技术进行的金属材料热处理工作，具有显著的节能效果，并且缩短了后续机械加工工序。

3.化学热处理技术

化学热处理技术，主要是运用化学处理的方式，来对金属材料表面进行处理，减少材料表面的涂层厚度。这样不仅能够解决金属材料涂层过厚给金属材料性能产生的影响，而且还能够减小金属材料的涂层厚度，进而缩短金属材料的加热时间，节能能源消耗。经过大量的实验表明，金属材料表面的渗碳层降低30%，那么就会节省电源30%，节省煤炭资源或者石油资源的50%左右，有十分显著的节能效果。除此之外，化学热处理技术对于金属材料自身的性质没有较大的影响，不会造成破坏，所以能够有效的延长金属材料的构建寿命，减轻环境污染。

4.振动时效处理技术

对金属材料进行过热处理后，受到施工环境和施工工艺因素的影响，金属材料表面不可避免的会出现小裂纹或者热残余应力等问题。对于这些问题，如果不及时、快速的处理，那么可能会出现减少金属材料的使用寿命、导致金属材料质量出现不合格、返工重新加工以及浪费能源资源等一系列问题，进而不能有效的实现节能效果。振动时效处理技术能够对金属材料经过热处理后出现的热残余应力和细小裂纹等问题进行很好的解决，能够有效的防止出现重复进行热处理的情况，达到节能的目的。相关的调查研究表明，振动时效处理技术能够节约20%左右的电能资源和40%左右的燃料资源。

结语

总之，节能理念作为当前社会发展的主体，在我国的金属材料热处理行业中运用节能新技术是十分有必要的，其对于促进我国金属机械制造业的又好又快发展、减少能源资源消耗、保护我国的生态环境以及达到金属材料热处理实现节能具有十分重要的意义。因此，在金属材料热处理工艺中运用真空热处理技术、激光热处理技术、化学热处理技术以及振动时效处理技术等节能技术，最终实现节能效果。

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