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摘 要：通过分析金属材料热处理生产中存在的主要问题，对金属材料热处理节能技术的实践应用展开探讨，旨在为如何促进热处理行业的有序健康发展研究适用提供一些思路。
关键词：金属材料；热处理技术；节能
导 言：当今社会，大众环保意识不断增强，能源消耗、环境保护得到了前所未有的关注，再加上国家强化了对工业领域的监管，防止以牺牲环境及能源换取经济效益。然而在工业发展过程中，金属材料热处理是金属材料加工中十分重要的一环，对我国生态环境造成了极大威胁，并且耗能极高。由此可见，对金属材料热处理节能技术开展研究，有着十分重要的现实意义。
1 热处理技术的现状分析
常用金属材料的热处理是将固态金属或者合金采用适当的方法进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。首先，我国目前的热处理车间有相当一部分并非是独立的热处理企业，而是大型集团附属的生产车间，热处理工作只是诸多生产环节的一部分，这些生产集团对热处理的重视程度不高，设备和工艺更新换代非常缓慢。其次，金属材料的热处理对温度的要求较高，生产集团下属热处理车间由于设备工艺落后，能源的利用率较低，所以能耗一直居高不下。其次，通过热处理得到的成品工件的质量参差不齐，即使是同一生产车间处理的工件，往往还需要多次返检维修。究其原因是由于渗碳工艺不足，即使是合格产品，使用寿命也远远低于欧美等国的同类产品。再次，目前我国在热处理技术的人才培养上也存在一点偏颇，虽然我国的热处理技术在基础理论研究以及部分热处理新工艺研究方面有较大的发展，但是在工艺水平和设备方面与发达国家相比还是存在着严重的不足，对国外先进技术的引用也不够积极，这让我国的热处理技术在实践方面的进步非常缓慢，总的来说，目前我国热处理技术长期以来，都存在着自动化、专业化程度偏低，生产过程中质量控制不够严谨，氧化脱碳严重，生产周期长，设备能耗很高，对环境的污染也越来越严重等等缺陷。因此，金属材料热处理未来应向技术的节能化、先进化和高质化的方向发展。
2 金属材料热处理生产中存在的主要问题
2.1 设备老化，工艺陈旧
对于一些小中型生产企业而言，受资金匮乏影响，他们不得不使用一些已被市场所淘汰的设备，再加上他们的技术未实现有效更新，使得生产的产品的质量难以得到有效保证，并且还会对生态环境造成极大污染。由于金属材料处理设备相对匮乏，工艺陈旧，无法有效确保企业的有序发展，对新技术进一步创新发展造成不利影响。
2.2 耗能高，成品少，资源利用率不足
在上世纪，全球范围内部分发达国家、地区便已将金属材料热处理耗能率降至我国的一半左右，而直到目前，我国依旧还没有达到国外发达国家上世纪的同等耗能率，更别提对当前发达国家金属材料处理水平的高超，耗能高，成品少，资源利用率不足，对我国能源节约发展造成不利影响。
2.3 产品回厂率高，要接受多次维修处理
即便近年来我国金属材料热处理企业不断涌现，然而大部分金属材料热处理企业使用淘汰的设备，应用落后的生产工艺，由此使得生产的产品合格率极低，一系列产品不得不频繁返厂重修，严重的还要经多次维修方可使问题得以解决，这一方面会造成极大的资源浪费，一方面还不利于节能环保。
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3 热处理节能新技术的应用
全面热处理行业在时代发展新形势下，要紧随社会前进脚步，强化改革创新，在先进科学技术、成功发展经验的支持下逐步强化金属材料热处理节能技术的实践应用，如何进一步促进热处理行业的有序健康发展可以从以下相关内容着手：
3.1 激光热处理技术应用
在金属材料热处理节能技术实践应用中，经由对激光处理技术的应用，推动了热处理节能技术的创新发展。对于该项创新技术来说，具体指的是在技术应用过程中，依托高功率密度的激光，使金属材料表现出硬化的特性。激光热处理技术可适用于合成性金属材料，通过激光处理，可达成金属表面性能的有效处理、变化，进而促进金属材料原本性能的有效转变。激光作为一种穿透力极强的技术形式，应用于金属加热环节，一旦引发加热温度不及金属材料熔点情况，金属材料表面便会出现转变，此时需要采取急速性自冷淬火处理，从而使金属材料表面硬度得以被强化。
3.2 真空热处理技术应用
近年来，金属材料热处理技术不断发展，金属材料热处理节能技术的实践应用，一方面可促进低压渗碳金属表面处理的有序开展，一方面可在金属材料表面处理期间，开展高压气淬，提升金属材料工作时间的同时，有效降低耗能，为节能技术优化创新提供有力依据。然而，当前技术应用期间，还无法创造绝对的真空环境。于真空环境下，金属材料表面处理技术对金属性能不会造成过大影响，同时，在真空热处理技术应用过程中，还可有效防止引发金属材料形变现象，并能够保持在一种相对理想的清洁状态下。现阶段，一些发达国家约有20%的热处理设备已引入了真空设备形式，然而我国真空处理基础则还不足5%，因而真空热处理技术在我国金属热处理领域还有着极大的发展空间。
3.3 化学薄层渗透技术应用
化学薄层渗透技术在金属材料热处理节能技术实践应用中得到了最广泛的推广，该项技术不仅实现了传统技术工艺的突破，还推进了金属材料热处理传统观念的有效转变。化学薄层渗透技术应用过程中，一方面可减轻金属材料热处理技术耗时长、耗能高以及对引发环境污染等因素的影响，一方面在相同前提下较原本金属材料热处理技术节能可达到30%以上。就好比，在自行车生产领域，伴随社会对自行车需求量的逐步攀升，使得对钢球用量也不断升高，通过推广化学薄层渗透技术，不仅有助于提高钢球生产效率，还可减轻甲醇等有害气体对环境的污染，从而促进自行车产业的有序健康发展。
3.4 热处理CAD技术应用
在金属材料热处理节能技术实践应用中，热处理CAD技术指的是利用计算机模拟技术，对金属材料热处理工作步骤开展分析研究以及系统化设计。一定程度上来说，热处理是工业领域中一个资源消费较为密集的产业，为了实现产业有序健康发展，对其开展节能处理极为关键。热处理CAD技术凭借其喷淋、喷雾冷却等功能，对淬火等工艺手段应用有着十分重要的促进价值。现阶段，热处理CAD技术业界普遍界定为一项绿色、节能技术，得到了社会的广泛认可。
3.5 振动时效处理技术应用
在金属材热处理过程中，受工作环境影响，金属材料表面往往会形成细小的裂纹，同时还会产生热残余应力状态，于该种状态下，金属材料的整体质量必然难以满足用户使用需求。鉴于此，为了改善金属材料质量水平，技术人员可引入振动时效处理技术，经由对热处理技术开展加工、处理，达成振动时效的优化调整，进而改变裂缝或者残余应力对金属材料热处理所带来的影响。
3.6 形变热处理技术应用
形变热处理技术的应用，指的是对温湿度、外力、时间等要素开展热处理，对材料形变、热处理工作进行一并考虑，从而确保产品具备良好的韧性，并使产品使用周期得以延长。形变热处理技术可利用金属材料形变过程中产生的热能，达到节能的目的。尤其是对于钢材而言，通过应用该项技术，可有效提高钢材的强度。
结束语：
总而言之，伴随可持续发展理念的逐步深入，积极推广金属材料热处理节能技术，在改善生产效率、降低能耗、促进生态保护等方面扮演着尤为重要的角色。鉴于此，相关热处理企业务必要不断钻研研究、总结经验，全面分析金属材料热处理生产中存在的主要问题，转变传统观念，强化金属材料热处理节能技术的实践应用，积极促进热处理行业的有序健康发展。
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[3]吴艳升. 金属材料热处理节能技术及应用实践研究论述[J].科技传播，2016，8（16）：162-163．
论文作者:田博,张洪亮,李磊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/17
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