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摘要：科学技术快速发展下，越来越多新式金属材料涌现，大大促进了金属行业发展。金属行业在发展中，为了降低能耗，在金属材料热处理中应用节能技术，相较于传统技术而言优势更为突出，可以在满足行业发展的同时，有助于降低资源消耗和环境污染，带来更大的经济效益。本文就金属材料热处理节能新技术运用进行客观阐述，把握技术要点，以求推动后续相关工作有序开展。
关键词：金属材料；节能新技术；热处理；制造技术
在环境友好型社会建设和发展中，我国资源和能源总量急剧减少，如何在满足社会生产生活需要的同时，降低能源总量消耗成为当前社会发展的主要目标。金属行业发展中，可持续发展理念引入其中，金属材料热处理首当其冲，在保证产品质量的同时，节能减排，成为当前金属材料热处理企业的重要内容，对于企业市场竞争优势和可持续发展意义深远。
一、我国金属材料热处理节能新技术运用中的问题
在现代社会生产生活中，机械制造行业的快速发展为国民生产总值持续提升做出了重大的贡献。在这样的背景下，金属材料热处理行业同样获得了广阔的发展空间，市场上大量的热处理厂涌现。结合相关数据调查统计，我国当前市场上的金属热处理厂超过了17000多家，呈现良好的发展前景。金属热处理是一项耗能严重的工艺，能耗占比超过25%[1]。但是，在同等能耗条件下，西方发达国家的科技水平却远远超过我国。就当前我国金属热处理现状来看，超过70%的金属热处理厂缺乏合理的节能技术，技术水平偏低，加之管理不当，出现了一系列的问题，主要表现在以下几个方面。
（一）设备工艺滞后，生产水平偏低
在金属热处理厂生产活动开展中，生产技术工艺水平高低将直接影响到生产质量和效益，尤其是节能工作落实不到位，导致能源利用效率偏低，排放的污染物未经处理就排放出去，对生态环境带来了严重的污染和破坏[2]。与此同时，当前市场上的金属热处理企业众多，部分小型私人金属热处理企业的工艺水平滞后，资金匮乏，金属材料热处理质量无法得到坚实保障，在一定程度上加剧环境污染和破坏。
（二）能源耗量高、产量低
西方发达国家的金属材料热处理工艺水平较高，经过工艺不断创新和完善，能源耗量不断减少，在上个世纪70年代，金属材料热处理能耗控制在250kw·h/t，但是我国的能源耗量却超过发达国家4倍，加剧能源总量的消耗。发展到今天，我国的金属材料热处理工艺得到了进一步创新，能源耗量控制水平得到显著提升，大概在600kw·h/t。
（三）产品达标率不高
金属热处理工厂设备陈旧，工艺滞后，所生产的产品达标率偏低，甚至返修率超过20%。部分产品需要经过反复多次的处理方可满足工艺生产需求，这样不仅会带来严重的资源浪费，还会加剧环境污染，与节能降耗相关要求相背离，制约金属热处理厂的可持续发展[3]。
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（四）热处理专业技术人才匮乏
金属热处理厂在生产工作开展中，专业技术人才匮乏问题十分严重，截止到今天仍然未能得到有效解决。尤其是在现代社会进步和发展背景下，专业的热处理人员培养力度不足，对于相关专业教育内容和教育方法创新提出了更高的要求。伴随着国有企业热处理技术人才老龄化，新兴的热处理企业对于专业热处理技术人才需求量不断增长。但尽管如此，市场上的热处理专业人才与实际需求还存在很大差距，专业教育水平偏低，难以培养更多高素质的热处理专业技术人才，导致热处理厂的人才支持力度不足，影响到生产活动的有序开展。尤其是在城市现代化建设进程不断加快下，大量技术人才涌现东南沿海城市，内陆地区的金属热处理厂难以获取充足的专业技术人才，制约热处理厂的可持续发展。
二、金属材料热处理节能新技术的运用途径
当前我国金属材料热处理中由于工艺水平偏低，设备陈旧，能源利用率偏低，加剧资源和能源耗量，甚至带来严重的环境污染和破坏。故此，为了改善其中的问题，主要从以下几个方面着手改进。
（一）真空热处理技术
在现代科学技术快速发展背景下，在真空环境下完成金属材料构件热处理工作，表面处理工艺结束后直接高压气淬，在满足工艺生产要求的同时，有效缩短技术材料热处理时间和能源耗量，满足节能环保需要。由于现有技术局限性，绝对真空环境是不切实际的，金属材料的真空热处理技术适用于10Pa的环境中进行处理，可以满足生产需要。技术和工艺不断发展和创新下，金属材料表面处理工艺水平大大提升，对于金属性能带来的影响较小，可以有效规避材料变形和气孔问题出现，是一种合理有效的处理方法。此种方法在材料热处理工艺中广泛应用，实际效果较为可观[4]。国外当前热处理中真空设备应用范围占比达到了20%，但在我国却不足5%，具有良好的发展空间。我国金属材料热处理工艺在推广和应用中，未来的真空热处理工艺将会得到进一步改进和推广，产品节能降耗水平大大提升。
（二）化学热处理技术
化学热处理技术在实际应用中，通过化学反应进行处理，可以有效降低金属材料表面涂层厚度，尽可能规避涂层过厚影响金属材料性能。同时，控制材料涂层厚度，缩短加热时间的同时，有助于降低能耗。通过大量实践可以了解到，金属材料表面渗碳层减少30%左右，有助于降低煤炭、石油和电能耗量，节能效果较为可观[5]。此外，化学热处理技术由于自身特性，对于金属材料性质破坏度较小，延长材料使用寿命，带来更大的经济效益。
（三）激光热处理技术
激光热处理技术是现代科学技术快速发展的衍生物，在金属材料热处理领域中属于一种新型技术。此项技术主要是借助激光自身中的高能量密度，照射在金属材料表面，可以将表面能量控制在100kW/cm2～100000kW/cm2，可以更好的满足金属材料热处理需要。此外，激光热处理技术不需要材料淬火预热，具有升降温快的特点，同时还可以精简后续加工工序，提升生产活动的节能效果。
（四）振动时效处理技术
金属材料热处理技术要求较高，相关操作人员应该正确看待工艺特点，寻求合理的措施进行处理。由于环境和工艺条件限制，可能受到客观因素影响出现热残余应力和裂纹缺陷，如果未能得到及时有效的处理，将会影响到金属材料的使用寿命，加剧资源浪费，与节能降耗相关要求相背离。振动时效处理技术的应用，可以有效改善其中的缺陷问题，避免热处理重复进行，提升节能效果。
(五)热处理的CAD技术
热处理是一个资源密集型行业，通过CAD技术的应用，可以更好的满足节能需要。主要是借助计算机模拟技术来分析和优化热处理流程。在喷淋冷却环节中，可以通过淬火剂和淬火方法进行处理，加快渗碳过程，有效降低废气排放量，提升生产节能效果。此外，借助三维温度场计算方法，在节能降耗方面作用突出。
结论：
综上所述，金属材料热处理节能新技术的应用，是行业可持续发展的必然选择，需要结合实际生产需要进一步优化生产工艺，结合具体生产需要针对性进行处理，提升生产人员专业能力和节能意识，以便于有效降低能耗和环境污染，满足节能降耗需要，带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张进,钟玉龙.当前金属材料热处理节能新技术的有效运用[J].冶金与材料,2018,38(02):50+52.
[2]郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息,2013，21(06):89+91.
[3]张野.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].智能城市,2016,2(05):67+70.
论文作者:王婷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/17
标签：金属材料论文; 节能论文; 工艺论文; 技术论文; 金属论文; 能源论文; 水平论文; 《防护工程》2018年第23期论文;