金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應(yīng)用

1、金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應(yīng)用魏蝦載-、緒論現(xiàn)代的制造技術(shù)非常重視制造與環(huán)境的和諧統(tǒng)一，制造業(yè)的可持續(xù) 發(fā)展要和制造技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、人文科學(xué)有機(jī)融合。先進(jìn)制造技術(shù)才能 有效保證產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力的，先進(jìn)的熱處理技術(shù)是保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量 水平的關(guān)鍵?，F(xiàn)在我國(guó)的熱處理的鋼鐵材料占鋼材總量的四成，熱處理 產(chǎn)生的污染高而且能量耗費(fèi)大，是機(jī)械制造業(yè)用電大戶。因此，我國(guó)的 熱處理行業(yè)的節(jié)能潛力有很大的上升空間，增加研究開發(fā)金屬材料的熱 處理節(jié)能的新技術(shù)的力度，對(duì)于減少我國(guó)能源耗費(fèi)，保護(hù)我國(guó)生態(tài)環(huán)境, 促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)和機(jī)械業(yè)的熱處理的健康、持續(xù)發(fā)展有很強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)意 義。二、我國(guó)金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)和應(yīng)用我國(guó)

2、熱處理能源利用的現(xiàn)實(shí)情況是能量耗費(fèi)巨大，效率不高且能源 浪費(fèi)和污染極為嚴(yán)重。造成能量耗費(fèi)高的主因是機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率較 低、機(jī)械設(shè)備裝爐量不滿、機(jī)械設(shè)備低利用效率、供加熱的機(jī)械設(shè)備相 對(duì)落后，無功效消耗的能源多等。當(dāng)前我國(guó)的熱處理節(jié)能新技術(shù)及應(yīng)用 主要要通過革新工藝、改進(jìn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。1、化學(xué)熱處理的薄層滲入技術(shù)。化學(xué)熱處理的薄層滲入技術(shù)打破 人們認(rèn)為的，各類化學(xué)元素滲入金屬表層的深度和性能成正比的錯(cuò)誤認(rèn) 識(shí)。實(shí)踐和理論分析，滲層過深不但降低零件韌性且不利于增強(qiáng)產(chǎn)品的 綜合性能，無端增加成本和污染。為此中國(guó)的機(jī)械業(yè)和制造業(yè)使用化學(xué) 薄層滲入的相關(guān)工藝技術(shù)，降低滲碳層三成，節(jié)約電能也達(dá)到三成多。2、

3、超碩的工具零件涂層技術(shù)。這個(gè)化學(xué)技術(shù)通過離子對(duì)加工的金 屬工件做轟擊，提高工件的的應(yīng)用期限。高新設(shè)備對(duì)熱處理釆用全程電 腦監(jiān)控，縮短了時(shí)間，提高了質(zhì)量，有利于優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能生產(chǎn)。3、處理振動(dòng)時(shí)效的技術(shù)。振動(dòng)時(shí)效的處理工藝是為了消除金屬制 件的殘余內(nèi)應(yīng)力，使金屬工件的尺寸不容易變化，防止金屬工件受熱變 形。傳統(tǒng)工藝多是加熱時(shí)效，主要是通過熱處理爐的長(zhǎng)時(shí)間的低溫加工, 費(fèi)用大且時(shí)間長(zhǎng)，很大程度加大了電能耗費(fèi)。而使用振動(dòng)時(shí)效的工藝的 機(jī)械能節(jié)省電量。二者相比，節(jié)約能量四成的同時(shí)金屬韌性五成4、熱處理的CAD技術(shù)。熱處理的CAD技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的模擬技 術(shù)，模擬生產(chǎn)環(huán)境研究、設(shè)計(jì)熱處理的工藝。在開發(fā)智

4、能熱處理噴淋控 制，噴霧冷卻，正確選擇淬火劑和淬火的方法等方面，熱處理智能的 CAD技術(shù)可以減少能耗，節(jié)約電能，是高新技術(shù)在熱處理中應(yīng)用的重 要表現(xiàn)。5、熱處理真空技術(shù)。真空的熱處理技術(shù)有一個(gè)特別明顯的優(yōu)點(diǎn)就 是使用了無氧處理的中介媒質(zhì)，所以在真空滲碳的零件不會(huì)有內(nèi)氧化的 現(xiàn)象發(fā)生。由于真空的熱處理工藝設(shè)備可以提高滲碳的溫度，進(jìn)而使生 產(chǎn)周期有效縮短。熱處理工藝可有效降低所用氣體排放量和消耗量，真 空熱處理工藝不用安裝點(diǎn)燃器、火簾和用于的排氣裝置，不工作時(shí)可以 停止運(yùn)轉(zhuǎn)，明顯縮短降溫時(shí)間和加熱時(shí)間，充分發(fā)揮了設(shè)備的效率?，F(xiàn)在國(guó)外這門技術(shù)是朝著以下方向有序地發(fā)展：在真空以后，把惰 性氣體反向充進(jìn)

5、爐內(nèi)，科學(xué)之處是，爐膛的攪拌風(fēng)扇會(huì)自然產(chǎn)生風(fēng)后對(duì) 流傳熱，這樣的傳熱方式使加熱更平衡；設(shè)計(jì)氣流活動(dòng)時(shí)事先釆用計(jì)算 機(jī)模擬實(shí)際情況，使熱處理的氣淬均勻分布；推廣真空氣淬技術(shù)，強(qiáng)加 壓使氣體的交換能力更強(qiáng)、更高，有效提升冷淬室、噴嘴的冷卻速度； 研究使用更新型真空氣淬爐和高壓氣淬技術(shù)，推進(jìn)負(fù)壓滲碳和等離子滲 碳的技術(shù)更新。6、熱處理的激光工藝。使用高功率的激光束照射金屬零件的表面, 使金屬的表面發(fā)生改性的合金變駛，這些改性處理在使用其他的方法無 法達(dá)到金屬零件表面變化。激光超強(qiáng)的穿透能力使加熱金屬到熔點(diǎn)溫度時(shí)，待到金屬面發(fā)生奧 氏體化后要立刻自冷淬火，激光淬火的金屬部位能夠得到最大的壓應(yīng) 力，這樣經(jīng)過激光處理過的金屬面的疲勞性能可迅速提升。激光熱處理 工藝使金屬零件表面處理的受熱和變冷都在很短的時(shí)間內(nèi)完成，因此 金屬零件面的成分、耐磨駛度都達(dá)到了最佳組合；激光淬火可以控制淬 火的范圍，可以釆用選擇性淬火和多光斑尺寸處理一些局部碩化；由于 激光的遠(yuǎn)距離傳送性能，可以多個(gè)工作臺(tái)共同使用一臺(tái)激光器，通過計(jì) 算機(jī)實(shí)現(xiàn)激光的熱處理工藝的自動(dòng)化管理。結(jié)語我國(guó)的金屬材料節(jié)能的熱處理產(chǎn)業(yè)