金属材料热处理工艺及其发展探析

陈学师

摘 要：金属材料热处理工艺与技术，可以最大程度获得理想的金属材料。通过热处理振动技术、超硬涂层处理技术、化学渗透处理技术、激光热处理技术、使金属材料获得更高的物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能从而获得理想的金属材料，推动工业信息化发展。

关键词：金属材料;热处理工艺;激光热处理技术

1 优化热处理设备减少能源损失

金属材料热处理节能工艺在运行的过程中，所需要的加工时间是比其他行业要更长一些的，所以同样时间下对设备消耗较大。在能源消耗的过程中，不可避免的就会出现化学污染物。化学热处理薄层渗透技术刚好就可以对这个问题进行缓解，在节能的基础上，大大提高对金属材料加工的效率，真正实现企业统一追求的效率与效益兼得的目标，具有很强的现实意义。优化热处理设备减少能源损失是金属材料热处理节能工艺优化最常用方式的一种。优化热处理设备减少能源损失，由于金属表面的涂层厚度已经降到了最低，所以金属加热时间也不再像以往一样，提高了时效性。但是优化热处理设备减少能源损失却更好的保障了金属材料的性能，对于环境的污染同时也是降到了最低，可以堪称是金属材料热处理节能工艺优化的成功的方法之一。

2 我国金属材料热处理工艺现状

2.1 设备不先进，工艺水平较低

在我国实行改革开放政策之后，我国的工业化呈现出了迅猛的发展趋势，对于制造业而言，其在国民经济发展中所占据的地位在不断提高，其能够给金属热处理行业提供良好的基石。然而目前我国有很多工厂所采取的金属热处理技术水平相对于国际上发达国家之间还存在较大的距离，主要是因为自身经济与技术等层面的约束，还有设备不先进等因素的影响。即使目前金属热处理工艺在我国得到了广泛的应用，然而在具体的生产过程中，热处理之中的节能处理还不是非常的合理和科学，特别是部分小厂和私人企业，其他的生产设备不是非常的先进，造成在金属制造和展开热处理操作的过程中制造出了非常多的污染物，在无法对能源进行合理使用的过程中，还导致环境受到了较大的污染。

2.2 能源损耗量大，利用水平较低

按照有关数据显示，我国目前能够展开热处理操作的企业大概有两万家，且各家企业都有着大规模的工人，其行业能耗在全国总能耗中占到了30%。而位居能耗之首，这需要对金属热处理操作进行完善和改进，使其满足节能和环保的具体要求。在国外工业发展中，目前其发展非常关注的问题即为能源的使用水平，对资源展开合理的使用才可以防止资源大量浪费的现象不断出现。对于部分发展水平较高的国家工业化生产过程而言，工业生产中的能源利用率普遍要比国内的高出很多。在我国不仅能耗大，并且利用率还低，不能充分被发挥出来，导致整体生产的效率也不高。

2.3 先进性技术工作者数量较少

科技是第一生产力，而科技的进一步发展需要借助于高科技人才，每个行业其发展最终都体现于人才的发展。我国金属热处理在技术层面上发展相对于发展水平较高国家而言，其间还存在较大的差距，主要是由于我国先进性技术工作者数量较少，无法将人才知识全面的转变成科学生产力，而导致资源的大量损耗以及加剧对环境的破坏。企业中有着较高专业性水平的人才普遍年龄都较大，即使有着充足的工作经验，然而在新型技术更替发展的背景下，也无法很好的掌握这一系新型技术，因此企业需要更加年轻的人才，而促进企业人才的引进是企业稳定和健康发展的不竭动力。

3 金属材料热处理节能新技术的运用策略

3.1 化学热处理薄层渗透技术

现阶段，在金属材料热处理节能工艺中，运用最为广泛的便是化学热处理薄层渗透技术，其可以对金属材料的基础性能进行保障，在传统的金属材料热处理工艺中，金属材料的表面如果存有一定的化学元素，便会对金属性能产生严重的影响。由于化学热处理薄层渗透技术在金属材料处理上的运用，突破了传统的思维方式，在技术方面得到了一定程度上的突破。在金属材料传统热处理工艺中，其时间比较长，进而消耗了更多的电能，与此同时，也会产生化学污染物。化学热处理薄层渗透技术可以缓解此问题，利于节能，可以有效提升金属材料热处理节能新技术的质量与效率，实现了高效率与低成本的目标，具备比较高的价值。

3.2 激光热处理技术

激光热处理技术主要利用激光束在金属表面进行照射，对金属材料的表面展开硬化或者是合金化的处理，因为激光束具备比较强的穿透性、高密度以及高功率等特征，能够转变金属材料表面的性质，这样的办法是其他技术所没有办法完成的。因为激光束具備比较强的穿透能力，可以让金属材料的表面快速到达熔点，金属材料的表面便会出现改变，并且不断进行硬化，在加热的温度比熔点低的时候，金属材料表層便会形成奥氏体化，应该对其及时自冷淬火，这样可以有效提升金属材料表面的硬度，进而得到相应的金属性能。通过激光束得以变化之后的金属材料表面出现了比较大的改变，并且其性能较为优良，有效提升了金属材料表面的强度与硬度。在使用传统工艺很难进行处理的金属材料独特的位置运用激光热处理技术，可以有效解决这样的难题，例如，深沟、小区域等。随着计算机技术的不断发展，激光热处理技术能够经过电脑编程全面提升热处理的质量与效率，使其达到自动化生产。

3.3 真空热处理技术

在对金属材料进行热处理节能新技术应用的过程中，就金属部件而言，经常出现的问题主要是氧化。企业在实际生产过程中会尤其注意此方面的问题，避免金属部件出现氧化导致其失去金融性能。针对这样的情况，应用真空热处理技术可以让金属材料在无氧介质中展开热处理，此技术能够节省生产设备，有效缩减生产时间与周期，提升金属材料生产的质量与效率。此技术最开始的时候被应用在填充气体方面，避免金属和氧气之间产生化学反应，其主要是对流的传热形式，让金属材料的热处理变得越加均匀。

3.4 振动时效处理技术

振动时效处理技术主要是为了对金属加工零件进行稳定，对金属使用寿命与外形等进行巩固，避免金属材料在热处理过程中出现开裂与变形的情况，防止金属材料出现细纹等现象被返厂，导致资源出现严重浪费。此技术对金属材料热处理节能新技术进行了再次优化。在传统工艺中，使用低温加热的技术可以产生稳定作用，但是此技术会增加能源消耗的情况，并且具备比较高的成本，需要更多的时间。振动时效处理技术对传统技术进行了改善，节约了电能，具备比较好的加工性能。

3.5 热处理CAD技术

随着科学技术的快速发展，计算机技术得以不断发展，对热处理技术的提升产生着十分重要的影响，热处理CAD技术是一种重要的处理办法，系统研究与分析热处理，加强节能处理，让其迈入到可持续发展的道路中。热处理CAD技术具备喷雾与喷淋等功能，具备淬火工艺，被我国认证为绿色技术。

4 结论

在激烈的国际竞争形势下，世界各国都围绕提高产品质量、降低成本、节约能源等方向进行改进，在金属材料和热处理发展上也取得了不少成果。随着设备功能、控制手段、工艺技术的进一步完善和丰富，经过研究和分析在这一领域的水平也将会有更大的发展。

参考文献

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