金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)用思考

1、金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)用思考朱奇鋒鄭爐玉曹雄偉浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘要：中國正在處于不斷向前發(fā)展的階段，在這之中重工業(yè)的發(fā)展占據(jù)了主要部分。金 屬材料自然而然的成為了建筑業(yè)的寵兒，也是機(jī)械制造行業(yè)中重要的組成部分。 因此，金屬材料熱處理問題成立制約這一行業(yè)發(fā)展的根本問題。怎樣才能更好的 對金屬材料加工，怎樣才能節(jié)省資源等等，都是中國現(xiàn)在而臨的大問題。我們應(yīng) 該采取措施，改革創(chuàng)新金屬熱處理辦法，有效的提高材料利用率并且節(jié)約能源。關(guān)鍵詞：熱處理;新技術(shù);節(jié)能;作者簡介：朱奇鋒，男，生于1988年，本科，浙江湖州人，機(jī)械制造及自動化 專業(yè)，研究方向：金屈材料熱加工研究。收稿日期：2017年10

2、月received： 2017 年 10 月金屬材料的處理一直是中國的一個難題，一方面是材料自身的問題，一方面也 是處理設(shè)備的問題。如果金屬處理的不恰當(dāng)，不但浪費(fèi)資源，還會造成巨大的工 業(yè)污染，危害社會，危害人民。如果說，只注重經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而不去尋求新的方 法來解決這一些問題，那么就算經(jīng)濟(jì)再好，人們沒有一個好的生活環(huán)境，也是 徒勞。1我國金屬材料熱處理的現(xiàn)狀目前中國的機(jī)械制造業(yè)正在飛速的發(fā)展，直接帶動著金屬熱處理技術(shù)的發(fā)展， 目前中國有熱處理車間約15000家，員工約37萬，這個規(guī)模不可謂不大。但是 隨之帶來的就是大量的資源浪費(fèi)，環(huán)境污染等問題。加之我國的熱處理技術(shù)不發(fā) 達(dá)，技術(shù)運(yùn)用不廣泛，熱

3、處理行業(yè)仍然處于開放式行業(yè)。能源消耗高，產(chǎn)業(yè)收成 小。使用設(shè)備不精良，加熱設(shè)備落后，能源損耗大，這些都是冃前熱處理所遇到 的問題。目前我國所使用熱處理方式有兩種:一是普通熱處理。普通熱處理的目的在于改 善金屬的組織結(jié)構(gòu)，不改變化學(xué)成分，主要工藝是退火、正火、淬火以及回火。 普通的熱處理技術(shù)在我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，并且設(shè)備，工藝都 得到了良好的發(fā)展。二是表面熱處理。表面熱處理是將金屬材料的表面加熱冷卻 而改變力學(xué)性能的金屬熱處理工藝，主要分為表面淬火和化學(xué)熱處理。由于這兩 種方式設(shè)備簡單，方法簡單，并不能適應(yīng)復(fù)雜的工藝流程，而且對能源的消耗 比較大，所以，新型的熱處理方式正在不斷地被

4、運(yùn)用到實際當(dāng)中。這樣才能保證 機(jī)械制造也得發(fā)展，也推動著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展1。2金屬熱能源處理新技術(shù)2.1利用化學(xué)熱處理薄層滲入技術(shù)，保證熱處理材料的性能我國的化學(xué)熱技能滲透技術(shù)運(yùn)用的比較廣泛。不僅改變了原來熱處理技術(shù)加熱時 間長，耗電量增加等問題，述減少了環(huán)境污染的情況。我國是鋼材消耗大國，鋼 材的需求量也是特別的多，如果與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，化學(xué)熱處理滲入技術(shù)在同 等的情況下可節(jié)電33%,使用的甲醇和油等能源也能大幅減少。2.2在加工大量的工具零件的時候可以采用超硬涂層技術(shù)為了能夠在工具生產(chǎn)的過程屮實現(xiàn)節(jié)能的目的，采用超硬涂層技術(shù)，這種技術(shù) 是在生產(chǎn)過程中通過離子轟擊化學(xué)熱處理的方法對加工工具的表

5、面進(jìn)行碩化， 再經(jīng)過濺射處理，使工具的使用壽命得到延長。并且在一些高設(shè)備熱處理的應(yīng)用 中，超硬涂層技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全程自動電腦監(jiān)控。2.3利用cad熱處理智能熱處理技術(shù)減少污染（cad熱處理技術(shù)）在熱處理的節(jié)能方面不得不談到cad技術(shù)，這種技術(shù)運(yùn)用計算機(jī)模擬技術(shù)分析 設(shè)計部分熱處理的工藝流程。主要使用噴淋，噴霧等方法，也可以正確的選擇淬 火劑和淬火方法，加快滲碳過程從而達(dá)到減少污染的目的，實現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能的 牛產(chǎn)目標(biāo)，智能cad技術(shù)是綠色牛產(chǎn)的重要標(biāo)志。在此間，用三維溫度場計算法, 把資源重新冋收利用也是減少能耗的有效措施2。24利用激光技術(shù)處理金屬（激光熱處理技術(shù)）激光作為一種穿透能力極強(qiáng)的工具，

6、被廣泛的運(yùn)用到金屬材料熱處理當(dāng)中，優(yōu) 越特性在于污染小、耗能小，是既環(huán)保乂節(jié)能的一種處理方式。激光處理主要是 通過高功率密度的激光使金屬表面硬化，也可以使金屬性能發(fā)牛改變，同一種 方式就做到了傳統(tǒng)方式才能做到的事情，較大程度的提升了生產(chǎn)效率。再加上， 激光的穿透力極強(qiáng)，再制造機(jī)械工具的時候，能夠很方便的就實現(xiàn)鉆孔等工作， 激光述能夠使工具整體性和局部性淬火，兩者交叉的使用，能達(dá)到更高的碩化 程度。激光技術(shù)不僅能節(jié)能，還能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，可以說是一舉多得優(yōu)越技 術(shù)。2.5在真空的環(huán)境中進(jìn)行一系列的熱處理工作（真空環(huán)境下熱處理技術(shù)）眾所周知，真空中沒有空氣能有效的阻斷氧化過程。真空熱處理技術(shù)是指將

7、金屬 材料在真空中進(jìn)行處理加熱，之后再對工件進(jìn)行高壓氣淬以達(dá)到金屬的硬度和 密度都改變的目的。在真空之中金屬的處理具有很高的利用率，人人提高金屬材 料利用率。真空技術(shù)還具備了縮短加工時間和減少環(huán)境污染的作用，因此應(yīng)該加 強(qiáng)該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。3其他的節(jié)能方式仃）尋找新的加熱能源。金屬熱處理通常采用的能源有燃料（煤，石油，天然氣 等）加熱，電加熱以及現(xiàn)在廣泛使用的光束加熱和電子束加熱。這些加熱源主要 加熱方式就是向工件表面施加極高能量密度的加熱，讓工件表面迅速升高到達(dá) 熔融狀態(tài)，然后讓工件冷卻，最終使其表面特性發(fā)生變化，這些能源加熱提高 了工件表面的耐磨性和耐腐性，在提高經(jīng)濟(jì)效益方面確實存在不錯

8、的效果，但 是這些能源的消耗過多，排放的垃圾氣體過多。要解決這些問題那就必須找到可以替代的清潔的加熱能源。我們不能專注于經(jīng)濟(jì) 效益的增加，更應(yīng)該注意環(huán)境的保護(hù)?？茖W(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步對熱處理技術(shù)的發(fā)展 奠定了基礎(chǔ)，這就減少了熱處理能源發(fā)現(xiàn)的進(jìn)程。比如：安全高效的激光和離子 能源，但是技術(shù)應(yīng)用需求設(shè)備都比較昂貴，目前并沒有大量的投入使用。因此， 在尋找新能源的同吋，政府部門也應(yīng)該適當(dāng)?shù)姆龀诌@些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。（2）提倡新的加熱方式。金屬的熱處理最主要的工序就是加熱，合理的加熱方式 不僅能減少能源的消耗也能提高金屬熱處理的質(zhì)量。在工件生產(chǎn)屮，在加熱工件 時應(yīng)當(dāng)保持加熱溫度均勻，盡量避免工件部分氧化，脫碳等

9、事情出現(xiàn)。還應(yīng)該控 制加熱，保證金屬材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)某绦蜣D(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的加熱方式是使金屬材料與加熱源直接接觸，這樣就使得金屬材料在加熱 吋會產(chǎn)生氧化和脫碳，使材料的使用率降低。既不利于工廠的發(fā)展，也不利于社 會的發(fā)展。因此，可以使用電加熱或者激光加熱等新方式，又或者是在真空屮加 熱，避免這種氧化脫碳的情況出現(xiàn)，同時使用這些能源述能有效的防止污染的 產(chǎn)生，加工的工件也能得到更好的質(zhì)量。改進(jìn)加熱方式是提升熱處理技術(shù)的保障, 所以發(fā)展新的加熱方式也能對機(jī)械工業(yè)技術(shù)做出積極地貢獻(xiàn)。4結(jié)語中國現(xiàn)在正在處于高速發(fā)展的階段，許多人看中的是經(jīng)濟(jì)的增長，從來不會在 乎能源的消耗和環(huán)境的污染等問題。這就使得，中國的熱處理技術(shù)得不到較好的 發(fā)展，能源的浪費(fèi)，環(huán)境的污染正在成為新的問題在困擾這國家，拉低這國民 經(jīng)濟(jì)