论文部分内容阅读
[摘 要]金属材料在我国的机械制造行业中是重要的材料组成部分，对金属材料进行热处理是机械制造行业中重要的技术之一。在近几十年的机械制造业发展的过程中，我国的金属材料热处理的资源利用率并不高，存在资源浪费、污染严重的现象。随着科学发展观的提出和深入人心，为了节约我国的资源，保护赖以人们生活的环境，金属材料热处理这一技术也开始进行革新，本文将对金属材料热处理节能的五项新技术进行分析和探讨。
[关键词]金属材料热处理 节能新技术 分析和探讨
中图分类号：TU111.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0240-01
引言
自改革开放以来，我国的第二产业迅速的发展起来且已持续发展了几十年，它给人们带来了广阔的就业机会，也给社会带来了巨大的进步。对金属材料进行热处理的技术是第二产业中常用的技术之一，但是这项技术能源利用率不高，造成资源浪费和环境污染等问题。我国的自然资源有限，环境也在每况愈下，要提高资源的利用率和改善生态环境是当下非常紧急的事情。因此，对金属材料进行热处理的技术进行革新是非常有意义的。
一、目前金属材料热处理技术普遍发展现状以及存在的问题
金属材料热处理技术在我国的第二产业中占有很大的比例。第二产业以重工业为主，钢铁材料是其中的主要材料，而钢铁材料也是金属材料，因此对金属材料进行热处理是第二产业中的主要产业，第二产业的发展推动了金属材料热处理的发展。据近两年的调查数据统计，我国金属热处理厂的总数量达到近两万家，在其中工作的人也已经达到近五十万人。另外，金属热处理工业在我国第二产业中的比例很大，达到60%左右（见图1）。由此可见，金属热处理对于我国第二产业影响很大。
目前，我国的金属热处理工艺技术存在问题，不符合科学发展观的发展要求，其中的问题具体体现在以下几个方面：首先，金属热处理工艺的能源利用率不高，资源投入多，而实际产量低，仅达到30%左右。我国的金属热处理工艺在能源利用方面与世界上的一些发达国家存在差距，需要革新。其次，我国的金属热处理工艺在技术、设备以及人员方面存在不足。工艺技术没有随着发展而不断的变化，加工设备也没有引进世界上其他国家的新的部件，从业人员在工作能力方面也存在問题，这些不同方面的问题都导致金属材料热处理技术不能与可持续发展相适应，甚至与其背道而驰。
二、介绍几种金属材料热处理节能新技术的应用
2.1 将激光运用于金属热处理技术
高功率密度的激光对于金属材料的热处理有重要的作用，激光热处理技术就是通过它来实现的。高功率密度的激光可以使金属材料发生硬化，也可以使金属材料的性能发生转变。另外激光也可以对合金类的金属材料表面进行处理，使其性能更加优化。激光的穿透力非常强，不仅能够作用于金属材料表面，还能够深入金属材料内部，对其产生深刻的影响。在加热温度低于熔点的条件下，激光可以使金属材料的表面产生奥氏体化的化学反应，加上快速地自冷淬火，其表面会发生硬化。激光淬火分为整体性淬火和局部性淬火，这两种技术的交叉使用可以实现许多高难度的硬化工作。两个技术的具体功能见表一：
2.2在真空环境下的金属热处理技术
在真空环境下对金属材料进行热处理的技术是金属材料热处理技术发展不断成熟的结果，是金属热处理技术成熟阶段的主要标志。所谓真空热处理技术的含义是指，将金属材料放置于真空环境之中进行加热处理，在这个步骤结束之后再对其实行高压气淬步骤，使金属材料的硬度和密度等都发生改变。真空环境下的金属材料热处理技术具有很高的资源利用率，可以大大缓解资源的浪费问题。此外，它还有两个优点分别是加工时间非常短和清洁度非常高。
2.3化学条件下的金属热处理技术
在化学条件下对金属材料进行热处理对于保障材料的性能是非常有益的。目前在我国金属材料热处理工艺利用方面来看，化学热处理薄层渗透技术应用得最为广泛。化学热处理薄层渗透技术是将化学元素层层地渗透到金属材料之中，通过化学元素的影响使金属材料的性能发生变化。虽然大多数人仍然抱有传统的观念，觉得化学元素无法影响金属材料的性能，但事实上这是可以实现的。此外，化学条件下的薄层渗透技术是非常节约能源的，大约可以节省33%左右的电能。
2.4CAD金属热处理技术
经济环保是热处理CAD技术的重要特点。我们知道，热处理属于资源消费密集型行业，还可能会排放出较多污染，因而选择低耗绿色的方式是极为重要的。特别是在淬火剂与淬火方式的选择，以低能耗低污染为主要考虑原则。目前来看，CAD技术采用计算机模拟科学，对热流程的全部过程进行控制与监测，使得整个过程更加精确自动化。选择更加绿色环保的科学技术不仅可以提高我们的经济效益， 而且在资源日益枯竭和环境问题日益突出的情况下，对于改善居生态有重要的意义。
2.5金属材料振动时效处理技术
在振动时效处理的技术中，由于施工环境和施工技术等因素的影响，在对金属材料热处理之后，在金属材料的表面经常出现细小的裂纹或残余应力等现象，返工和重新加工的过程也消耗了大量的资源，并且对于人力和时间都是一种浪费。必须要及时处理这些问题，以免影响金属材料的质量和使用时间，造成不必要的浪费。振动时效的处理技术主要是对经过热处理后的金属材料进行加工和完善解决裂纹和热残余应力等问题。振动时效处理技术与热处理炉相比，能够节省40%的电能，提高35%的金属材料任性，避免了浪费资源。
三、结语
综上所述，在科学发展观的呼吁下，在可持续发展理念的推动下，为了在固定的资源的基础之上实现更高的效益，为了改善人们赖以生存的生活环境，金属材料热处理技术作为重工业行业中的重要技术之一，需要进行革新和变化。本文对目前主要应用的五项技术分别进行阐述，包括激光热处理技术、真空热处理技术、化学薄层渗透技术、CAD技术、振动时效技术等。对这些技术的应用进行分析，有利于推动金属材料热处理技术的发展。
参考文献：
[1] 郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息，2013-02-25.
[2] 钟国新.金属材料热处理节能新技术应用探讨[J].科技创新与应用，2015-05-18.
[3] 田水.金属材料热处理节能新技术探析[J].硅谷，2015-02-08.
[关键词]金属材料热处理 节能新技术 分析和探讨
中图分类号：TU111.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0240-01
引言
自改革开放以来，我国的第二产业迅速的发展起来且已持续发展了几十年，它给人们带来了广阔的就业机会，也给社会带来了巨大的进步。对金属材料进行热处理的技术是第二产业中常用的技术之一，但是这项技术能源利用率不高，造成资源浪费和环境污染等问题。我国的自然资源有限，环境也在每况愈下，要提高资源的利用率和改善生态环境是当下非常紧急的事情。因此，对金属材料进行热处理的技术进行革新是非常有意义的。
一、目前金属材料热处理技术普遍发展现状以及存在的问题
金属材料热处理技术在我国的第二产业中占有很大的比例。第二产业以重工业为主，钢铁材料是其中的主要材料，而钢铁材料也是金属材料，因此对金属材料进行热处理是第二产业中的主要产业，第二产业的发展推动了金属材料热处理的发展。据近两年的调查数据统计，我国金属热处理厂的总数量达到近两万家，在其中工作的人也已经达到近五十万人。另外，金属热处理工业在我国第二产业中的比例很大，达到60%左右（见图1）。由此可见，金属热处理对于我国第二产业影响很大。
目前，我国的金属热处理工艺技术存在问题，不符合科学发展观的发展要求，其中的问题具体体现在以下几个方面：首先，金属热处理工艺的能源利用率不高，资源投入多，而实际产量低，仅达到30%左右。我国的金属热处理工艺在能源利用方面与世界上的一些发达国家存在差距，需要革新。其次，我国的金属热处理工艺在技术、设备以及人员方面存在不足。工艺技术没有随着发展而不断的变化，加工设备也没有引进世界上其他国家的新的部件，从业人员在工作能力方面也存在問题，这些不同方面的问题都导致金属材料热处理技术不能与可持续发展相适应，甚至与其背道而驰。
二、介绍几种金属材料热处理节能新技术的应用
2.1 将激光运用于金属热处理技术
高功率密度的激光对于金属材料的热处理有重要的作用，激光热处理技术就是通过它来实现的。高功率密度的激光可以使金属材料发生硬化，也可以使金属材料的性能发生转变。另外激光也可以对合金类的金属材料表面进行处理，使其性能更加优化。激光的穿透力非常强，不仅能够作用于金属材料表面，还能够深入金属材料内部，对其产生深刻的影响。在加热温度低于熔点的条件下，激光可以使金属材料的表面产生奥氏体化的化学反应，加上快速地自冷淬火，其表面会发生硬化。激光淬火分为整体性淬火和局部性淬火，这两种技术的交叉使用可以实现许多高难度的硬化工作。两个技术的具体功能见表一：
2.2在真空环境下的金属热处理技术
在真空环境下对金属材料进行热处理的技术是金属材料热处理技术发展不断成熟的结果，是金属热处理技术成熟阶段的主要标志。所谓真空热处理技术的含义是指，将金属材料放置于真空环境之中进行加热处理，在这个步骤结束之后再对其实行高压气淬步骤，使金属材料的硬度和密度等都发生改变。真空环境下的金属材料热处理技术具有很高的资源利用率，可以大大缓解资源的浪费问题。此外，它还有两个优点分别是加工时间非常短和清洁度非常高。
2.3化学条件下的金属热处理技术
在化学条件下对金属材料进行热处理对于保障材料的性能是非常有益的。目前在我国金属材料热处理工艺利用方面来看，化学热处理薄层渗透技术应用得最为广泛。化学热处理薄层渗透技术是将化学元素层层地渗透到金属材料之中，通过化学元素的影响使金属材料的性能发生变化。虽然大多数人仍然抱有传统的观念，觉得化学元素无法影响金属材料的性能，但事实上这是可以实现的。此外，化学条件下的薄层渗透技术是非常节约能源的，大约可以节省33%左右的电能。
2.4CAD金属热处理技术
经济环保是热处理CAD技术的重要特点。我们知道，热处理属于资源消费密集型行业，还可能会排放出较多污染，因而选择低耗绿色的方式是极为重要的。特别是在淬火剂与淬火方式的选择，以低能耗低污染为主要考虑原则。目前来看，CAD技术采用计算机模拟科学，对热流程的全部过程进行控制与监测，使得整个过程更加精确自动化。选择更加绿色环保的科学技术不仅可以提高我们的经济效益， 而且在资源日益枯竭和环境问题日益突出的情况下，对于改善居生态有重要的意义。
2.5金属材料振动时效处理技术
在振动时效处理的技术中，由于施工环境和施工技术等因素的影响，在对金属材料热处理之后，在金属材料的表面经常出现细小的裂纹或残余应力等现象，返工和重新加工的过程也消耗了大量的资源，并且对于人力和时间都是一种浪费。必须要及时处理这些问题，以免影响金属材料的质量和使用时间，造成不必要的浪费。振动时效的处理技术主要是对经过热处理后的金属材料进行加工和完善解决裂纹和热残余应力等问题。振动时效处理技术与热处理炉相比，能够节省40%的电能，提高35%的金属材料任性，避免了浪费资源。
三、结语
综上所述，在科学发展观的呼吁下，在可持续发展理念的推动下，为了在固定的资源的基础之上实现更高的效益，为了改善人们赖以生存的生活环境，金属材料热处理技术作为重工业行业中的重要技术之一，需要进行革新和变化。本文对目前主要应用的五项技术分别进行阐述，包括激光热处理技术、真空热处理技术、化学薄层渗透技术、CAD技术、振动时效技术等。对这些技术的应用进行分析，有利于推动金属材料热处理技术的发展。
参考文献：
[1] 郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息，2013-02-25.
[2] 钟国新.金属材料热处理节能新技术应用探讨[J].科技创新与应用，2015-05-18.
[3] 田水.金属材料热处理节能新技术探析[J].硅谷，2015-02-08.