论文部分内容阅读
[摘 要]改革开放以来，随着现代科学技术的不断发展，第二产业有了突飞猛进的进步。机械的制造是第二产业发展的基础，在机械制作的过程中金属材料是基本。金属材料的热处理技术应用愈发广泛，金属材料的热处理技术可以大大增强金属材料的加工性能和使用性能，保障金属材料的质量，但目前在金属材料的热处理技术中仍存在一些问题，本研究主要分析了现阶段我国金属材料热处理技术的应用现状，并且对其中出现的问题提出解决建议。
[关键词]金属材料；热处理；应用技术
中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0381-01
前言
金属材料是具有金属特性的材料的统称，一般是指工业应用中的纯金属或合金，其主要构成是金属元素或以金属元素为主的材料，包括黑色金属、特种金属、有色金属等。热处理是一种金属材料热加工工艺，金属材料在固态状态下，通过加热、保温和冷却的方式，改变材料的表面以及内部的化学成分和组织，从而使金属材料获得所需要的性能。本研究针对金属材料与热处理技术应用的专业设备、操作实施、节能环保等方面的现状进行研究，并提出解决问题的建议。
1.金属材料与热处理技术的应用现状
1.1 金属材料与热处理技术应用的专业设备现状
随着现代经济的繁荣和科学技术的不断发展，我国的工业发展突飞猛进，机械制造业随之取得了巨大的进步。在机械制造的过程中，金属材料热处理技术正处在前所未有的迅速发展阶段。金属材料热处理的专业设备主要是对金属材料进行退火、回火、淬火、加热等热处理工艺操作的设备。大部分的设备工作原理是：电流流进加热线圈时，线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，將金属材料放入线圈内，磁束贯穿金属材料，在其内部与加热电流相反的方向就会产生相对应的涡电流。由于金属材料本身存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使金属材料的温度迅速上升。目前，大部分金属材料热处理企业使用的设备较为落后，存在着专业设备老旧化的问题。
1.2 金属材料与热处理技术应用的操作实施现状
目前金属材料的热处理技术在金属材料加工的过程中使用越来越广泛。一般来说，热处理技术主要分为三大类：整体热处理、表面热处理和化学热处理。整体热处理是对金属材料进行整体加热，后以适当的速度冷却，进而改善材料整体的组织和结构性能。整体热处理一般有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是指材料加热到一定温度后缓慢冷却的过程，这一过程可以降低金属材料的硬度，增强其可塑性；正火是指材料加热到Ac3温度时适当保温后在空气中冷却的过程，这一步骤可以均匀组织、细化晶粒、降低其应力；淬火是指材料加热到Ac3或Ac1以上温度后以一定冷却速度获得马氏体组织的过程，这一过程可以改善金属材料的性能，与回火配合应用可以延长金属材料的使用寿命。表面热处理是指对金属材料的表层进行快速加热至其表面达到淬火温度，在热量传到材料内部之前低温回火、冷却，获得马氏体组织的过程。化学热处理是指通过将介质中的活性原子渗入金属材料表面的方式改变金属材料的化学成分和组织结构，这种化学热处理会使金属材料具有较强的耐磨性和抗蚀能力。现阶段热处理技术应用中操作实施方面的问题是：热处理技术较为复杂，步骤较多，需要更加专业的操作和专业的工作人员。
1.3 金属材料与热处理技术应用的节能环保现状
随着经济和科技的快速发展，我国工业发展呈现高效化的趋势，金属材料成为各个产业所需的重要资源。金属材料是工业安全的保证，因此，金属材料的质量安全逐渐成为首要注意因素，金属材料的生产、加工和施工过程都要保证其质量安全。在金属材料热处理的过程中，对环境有一定的影响。现在，部分金属材料热处理企业对于热处理技术的重视不够，投入资金较少，技术落后，导致金属材料的使用效率较低。现阶段较为突出的问题是：在金属材料热处理过程中产生的大量空气、水以及电磁污染和噪音污染问题；在热处理过程中消耗资源巨大的问题给资源节约型、环境友好型生态建设带来了很大压力。
2.关于解决金属材料与热处理技术的应用中问题的建议
2.1 关于解决金属材料与热处理技术的应用中专业设备问题的建议
随着热处理技术的不断创新，为了解决目前大部分金属材料热处理企业使用的设备较为落后、专业设备老旧化的问题，必须要更新热处理设备，只有先进的热处理专业设备才能最大程度地发挥热处理的技术。具体来说，更新设备可以加强真空加热高压气淬炉设备的开发，这个设备的特点是真空环境、耐高温高压，可以为大多数热处理新技术提高实施设备。就目前的现实情况来看，对于离子碳氮的渗透、冷却、淬炼，可以使用低压离子渗碳炉；对于冷却材料和准确淬炼，使用低压渗碳双室高压气淬炉设备。此外，密封渗碳高压气淬炉、涌泉式淬火槽等也是金属材料热处理的新型常用设备。
2.2 关于解决金属材料与热处理技术的应用中操作实施问题的建议
对于金属材料的热处理技术更新，真空热处理是一种真空技术和热处理技术完美结合的新型先进的热处理技术。真空热处理是指在真空状态下进行金属材料的热处理，是实现金属材料无氧化、变形小、去磷屑、无脱碳、脱脂除气的过程，经过真空热处理的金属材料具有较强的稳定性。此外，专业技术人员是科技不断发展的强大动力，在金属材料热处理技术的操作实施中，专业的技术人员缺乏也是金属材料热处理技术落后的原因之一，因此，要加大对于金属材料热处理专业人员的培训。目前大部分的技术人员是年纪偏大的老工人，生产经验丰富，但难以学习掌握新技术和新设备。因此，金属材料热处理企业要积极纳入新鲜血液，组织加强技术人员的培训，促进先进技术的引进和学习。
2.3 关于解决金属材料与热处理技术的应用中节能环保问题的建议
在金属材料的热处理过程中，主要的污染包括空气、水以及电磁污染和噪音污染等。这其中，电磁污染和噪音污染相对比较容易处理，可使用电磁屏蔽设备来控制电磁污染，使用噪音防护设备来减少噪音污染；金属材料在淬火的过程中使用清洁能源可以降低其产生的有机物和化学物品对于环境的污染。此外，在节能环保方面，采用的金属材料热处理技术十分重要。感应热处理是一种新型的清洁型热处理技术，通过电磁感应使材料内部产生漩涡进而进行加热。感应热处理对于降低生产成本，提高生产效率，减少能源消耗，减轻环境污染有很大的作用。
3.金属材料热处理后的使用性能与寿命
在金属材料热处理的过程中，退火、正火、淬火等步骤可以细化晶粒，提高金属材料的韧性，降低其应力和强度，增强其使用性能，有利于对金属材料的进一步加工。同时配合回火，也可以提高金属材料的强度硬度、耐磨性，增强了金属材料的使用寿命。
4.结语
随着我国科学技术的发展，机械制造水平不断提升，金属材料的热处理技术也在逐步提高。本研究针对金属材料与热处理技术应用的专业设备、操作实施、节能环保等方面的现状进行研究，虽然其有所发展，但其中也存在一些问题。本研究也提出了解决问题的建议，金属材料热处理相关企业转变传统思想，引进先进技术，更新设备，对专业技术人员进行培训，提高资源能源利用效率，减少对环境的污染，提高生产效率和经济效益。
参考文献
[1] 苗高蕾.金属材料热处理技术的发展[J].时代农机，2015，42（11）：23-23.
[2] 田水.试论金属材料热处理工艺与技术[J].轻工标准与质量，2015，1（13）：367-369.
[关键词]金属材料；热处理；应用技术
中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0381-01
前言
金属材料是具有金属特性的材料的统称，一般是指工业应用中的纯金属或合金，其主要构成是金属元素或以金属元素为主的材料，包括黑色金属、特种金属、有色金属等。热处理是一种金属材料热加工工艺，金属材料在固态状态下，通过加热、保温和冷却的方式，改变材料的表面以及内部的化学成分和组织，从而使金属材料获得所需要的性能。本研究针对金属材料与热处理技术应用的专业设备、操作实施、节能环保等方面的现状进行研究，并提出解决问题的建议。
1.金属材料与热处理技术的应用现状
1.1 金属材料与热处理技术应用的专业设备现状
随着现代经济的繁荣和科学技术的不断发展，我国的工业发展突飞猛进，机械制造业随之取得了巨大的进步。在机械制造的过程中，金属材料热处理技术正处在前所未有的迅速发展阶段。金属材料热处理的专业设备主要是对金属材料进行退火、回火、淬火、加热等热处理工艺操作的设备。大部分的设备工作原理是：电流流进加热线圈时，线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，將金属材料放入线圈内，磁束贯穿金属材料，在其内部与加热电流相反的方向就会产生相对应的涡电流。由于金属材料本身存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使金属材料的温度迅速上升。目前，大部分金属材料热处理企业使用的设备较为落后，存在着专业设备老旧化的问题。
1.2 金属材料与热处理技术应用的操作实施现状
目前金属材料的热处理技术在金属材料加工的过程中使用越来越广泛。一般来说，热处理技术主要分为三大类：整体热处理、表面热处理和化学热处理。整体热处理是对金属材料进行整体加热，后以适当的速度冷却，进而改善材料整体的组织和结构性能。整体热处理一般有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是指材料加热到一定温度后缓慢冷却的过程，这一过程可以降低金属材料的硬度，增强其可塑性；正火是指材料加热到Ac3温度时适当保温后在空气中冷却的过程，这一步骤可以均匀组织、细化晶粒、降低其应力；淬火是指材料加热到Ac3或Ac1以上温度后以一定冷却速度获得马氏体组织的过程，这一过程可以改善金属材料的性能，与回火配合应用可以延长金属材料的使用寿命。表面热处理是指对金属材料的表层进行快速加热至其表面达到淬火温度，在热量传到材料内部之前低温回火、冷却，获得马氏体组织的过程。化学热处理是指通过将介质中的活性原子渗入金属材料表面的方式改变金属材料的化学成分和组织结构，这种化学热处理会使金属材料具有较强的耐磨性和抗蚀能力。现阶段热处理技术应用中操作实施方面的问题是：热处理技术较为复杂，步骤较多，需要更加专业的操作和专业的工作人员。
1.3 金属材料与热处理技术应用的节能环保现状
随着经济和科技的快速发展，我国工业发展呈现高效化的趋势，金属材料成为各个产业所需的重要资源。金属材料是工业安全的保证，因此，金属材料的质量安全逐渐成为首要注意因素，金属材料的生产、加工和施工过程都要保证其质量安全。在金属材料热处理的过程中，对环境有一定的影响。现在，部分金属材料热处理企业对于热处理技术的重视不够，投入资金较少，技术落后，导致金属材料的使用效率较低。现阶段较为突出的问题是：在金属材料热处理过程中产生的大量空气、水以及电磁污染和噪音污染问题；在热处理过程中消耗资源巨大的问题给资源节约型、环境友好型生态建设带来了很大压力。
2.关于解决金属材料与热处理技术的应用中问题的建议
2.1 关于解决金属材料与热处理技术的应用中专业设备问题的建议
随着热处理技术的不断创新，为了解决目前大部分金属材料热处理企业使用的设备较为落后、专业设备老旧化的问题，必须要更新热处理设备，只有先进的热处理专业设备才能最大程度地发挥热处理的技术。具体来说，更新设备可以加强真空加热高压气淬炉设备的开发，这个设备的特点是真空环境、耐高温高压，可以为大多数热处理新技术提高实施设备。就目前的现实情况来看，对于离子碳氮的渗透、冷却、淬炼，可以使用低压离子渗碳炉；对于冷却材料和准确淬炼，使用低压渗碳双室高压气淬炉设备。此外，密封渗碳高压气淬炉、涌泉式淬火槽等也是金属材料热处理的新型常用设备。
2.2 关于解决金属材料与热处理技术的应用中操作实施问题的建议
对于金属材料的热处理技术更新，真空热处理是一种真空技术和热处理技术完美结合的新型先进的热处理技术。真空热处理是指在真空状态下进行金属材料的热处理，是实现金属材料无氧化、变形小、去磷屑、无脱碳、脱脂除气的过程，经过真空热处理的金属材料具有较强的稳定性。此外，专业技术人员是科技不断发展的强大动力，在金属材料热处理技术的操作实施中，专业的技术人员缺乏也是金属材料热处理技术落后的原因之一，因此，要加大对于金属材料热处理专业人员的培训。目前大部分的技术人员是年纪偏大的老工人，生产经验丰富，但难以学习掌握新技术和新设备。因此，金属材料热处理企业要积极纳入新鲜血液，组织加强技术人员的培训，促进先进技术的引进和学习。
2.3 关于解决金属材料与热处理技术的应用中节能环保问题的建议
在金属材料的热处理过程中，主要的污染包括空气、水以及电磁污染和噪音污染等。这其中，电磁污染和噪音污染相对比较容易处理，可使用电磁屏蔽设备来控制电磁污染，使用噪音防护设备来减少噪音污染；金属材料在淬火的过程中使用清洁能源可以降低其产生的有机物和化学物品对于环境的污染。此外，在节能环保方面，采用的金属材料热处理技术十分重要。感应热处理是一种新型的清洁型热处理技术，通过电磁感应使材料内部产生漩涡进而进行加热。感应热处理对于降低生产成本，提高生产效率，减少能源消耗，减轻环境污染有很大的作用。
3.金属材料热处理后的使用性能与寿命
在金属材料热处理的过程中，退火、正火、淬火等步骤可以细化晶粒，提高金属材料的韧性，降低其应力和强度，增强其使用性能，有利于对金属材料的进一步加工。同时配合回火，也可以提高金属材料的强度硬度、耐磨性，增强了金属材料的使用寿命。
4.结语
随着我国科学技术的发展，机械制造水平不断提升，金属材料的热处理技术也在逐步提高。本研究针对金属材料与热处理技术应用的专业设备、操作实施、节能环保等方面的现状进行研究，虽然其有所发展，但其中也存在一些问题。本研究也提出了解决问题的建议，金属材料热处理相关企业转变传统思想，引进先进技术，更新设备，对专业技术人员进行培训，提高资源能源利用效率，减少对环境的污染，提高生产效率和经济效益。
参考文献
[1] 苗高蕾.金属材料热处理技术的发展[J].时代农机，2015，42（11）：23-23.
[2] 田水.试论金属材料热处理工艺与技术[J].轻工标准与质量，2015，1（13）：367-369.