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摘要:金属材料在目前的社会生产和生活中有着重要的应用。利用热处理工艺对金属材料进行处理,可以有效提升金属材料的自身性能和应用价值,所以全面性地分析目前应用较为广泛的两类金属材料,并就金属材料的热处理工艺技术做出探讨,可以为金属材料的具体利用提供实践指导。本文对金属材料热处理工艺及技术发展趋势进行了探讨。
关键词:金属材料;热处理工艺;技术发展趋势
前言:
由于科学技术在不断的更新,金属材料热处理工艺和技术也在逐渐的进步。在注重技术进步、提高产品质量的同时,还要保护好环境,节能降耗,实现企业的可持续发展。金属材料热处理工艺和技术不但要更加高效、精准,而且要降低成本,减少有毒气体和废渣的排放。许多热处理技术存在缺陷,只能针对某一种工件进行热处理,所以,在以后的发展中,要实现技术的全面性,使热处理技术更加普及。
1金属材料的种类与性能
金属材料在人们的日常生活中有着非常广泛的应用,其自身的强度高、塑性好以及韧性强等诸多优势,在各行各业中也得到了非常广泛的应用。现阶段所应用到的金属材料主要有多孔金属材料与纳米金属材料这两种,其中多孔金属材料具备有良好的可渗透性,并且有着耐腐蚀、高强度等诸多优点,在多个行业中得到了广泛的应用。多孔材料的多孔性特性,导致其表面积比较多,并被广泛的应用到了热交换器以及散热器中。众所周知,当物质的尺寸在纳米程度进行改造时,该物质的物理性质以及化学性质都会发生非常大的变化,而纳米金属材料的纳米组织以及架构都比较细小,这也就使其物理性能以及整体性能得到非常大的改善,现阶段常见的铝基纳米负荷材料其因为具备有很好的强度以及抗疲劳性能,从而被广泛的应用到了个晶体复合材料之中,并取得了非常良好的应用效果。在进行金属材料性能的分析与研究过程中,一般是从以下三种性能来进行分析与研究:(1)耐久性:金属材料的耐久性与其所遭受到的腐蚀情况是相对而言的,可以说各种金属材料在具体的应用过程中势必会遭受到不同程度的腐蚀危害,并且包含有应力与缝隙等多种腐蚀情形,金属材料自身所遭受到的腐蚀程度越低,其所对应的耐久性也就越突出。(2)硬度:金属材料的硬度一般指的是其抗击能力,这也是金属材料自身性能之中的一个关键特性,一般情况下金属材料的硬度越好,则证明其拥有着更强的抗击性能,其应用范围也能够得到更进一步的提升。(3)疲劳性:金属材料在遭受到了持续性的应力作用之后,就可能会出现材料异常断裂,这一特性也被称作是金属材料自身的疲劳性特征。
2金属材料热处理工艺及技术
2.1化学处理薄层渗透技术
化学处理薄层渗透技术其主要是对金属材料进行了化学处理,并能够通过化学热处理的方式来完成金属材料的薄层渗透工作,从而使得该金属材料的坚韧性得到更进一步的提升。此外通过化学处理薄层渗透技术,其能够最大限度的降低金属材料的浪费,并能够有效避免对于环境的污染,从而取得良好的经济效益以及环保效益。此外在对金属材料进行化学热处理的过程中,其只需要渗透到金属薄层,就能够使得该金属材料的性能得到有效的提升,这样也就使得金属材料的处理效率得到提升。
2.2激光热处理技术
激光具备有非常强的穿透性,因此对于一些表面比较坚硬的金属材料进行热处理的过程中,也就可以通过激光技术来完成这项工作,并能够取得良好的金属材料热处理效果。通过激光热处理技术在金属材料处理过程中的应用,其能够使得金属表面的硬度得到一定程度的增加,而为了使得激光热处理的工作效率得到进一步增加,也就需要通过计算机来实现相应的控制效果,并借此来实现激光的热处理自动化发展。
2.3超硬涂层技术
该热处理技术主要进行的是金属材料的表层处理,并不会对该金属材料的内部进行任何处理,而在现有的金属材料热处理技术中,超硬涂层技术也是应用最为广泛的一种金属材料热处理技术。采用超硬涂层技术其能够在完成金属材料的热处理这一过程中,来让该金属材料的表面硬度得到有效的提升,并能够使得该金属材料做制成的成品变得更加的耐用。此外超硬涂层技术其还能够使得金属材料的使用性能得到显著的提升,并拥有者快捷方便的应用优势。
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2.4热处理CAD技术
热处理CAD技术,实际上就是充分的运用计算机模拟技术,针对金属材料热处理工序来实施必要的分析与研究。从某种程度之上来进行分析,工业范围之中热处理是一个资源消费相对集中的产业,为了达到整个产业的稳定、可持续发展,那么就必须要实施节能处理。热处理CAD技术之中,最为显著的优势表现在喷雾冷却以及喷淋之上,这对于淬火等工艺技术的运用之上有着关键的作用。如今,热处理CAD技术已经普遍得到社会各界人士的广泛认可。
2.5真空热处理技术
真空热处理技术其指的是借助于真空来完成相应的金属热处理工作,借助于真空热处理技术来进行金属材料的处理过程中,其具备有效率高的特点,并且能够对加工过程中所产生的各种有毒废气进行有效的控制,因此说真空热处理基础其能够使得金属热处理工作的工作效率得到更进一步的提升,并且能够取得一个良好的环境保护效果。
2.6振动时效处理技术
由于热处理金属材料时,机械力就会作用于材料,就会有比较大的振动力产生。材料就会在切割中因为振动力而产生问题,如错位或位移等,就会影响它的工艺,甚至影响材料的质量水平。因此,利用振动时效处理技术,就可以对振动力产生的影响进行规避,它可以节省能源消耗,会对加工中出现的错位甚至位移进行规避。由于一般在加工中,因为切割会有裂缝或者误差存在,但利用此技术可以避免,不会破坏金属材料的完整性,进一步使它的质量得到提升。
2.7无氧作业的热处理技术
金属材料的热处理技术很多都必须在有氧条件下进行,也是因为技术不先进,导致金属材料与气体在一定条件下发生氧化反应,大大地使金属材料的整体性能降低。我国在金属材料上的热处理技术也随着科学进步不断地在创新。目前,一种较先进的在无氧条件下作业的热处理技术应运而生。和有氧状态下的热处理技术相比,在应用中最大的优点就是缩短了工艺流程。进一步使设备更为有效利用,生产效率也得到提高,减少了材料的浪费。
3金属材料热处理工艺与技术的发展趋势
3.1热处理的新型辅助材料
目前的金属材料热处理不仅具有新工艺和新设备,而且还有新的热处理材料。如生态淬火剂,是利用植物油生产的一种天然的淬火剂,因而在进行催化燃烧淬炼的时候能够进行充分的燃烧,从而提供巨大的能量。还有一种Ni3AL金属间化合物,节能效果显著,在降低材料以及设备的损耗方面有着重要的作用。
3.2金属材料热处理新设备
目前热处理设备的使用来看,低压离子渗碳炉能够进行离子碳氮的渗透、冷却、淬炼等;低压渗碳双室高压气淬炉能够快速的进行产品冷却以及准确的淬炼;密封渗碳高压气淬炉、涌泉式淬火槽等都是金属材料热处理的常用设备,这些设备都有各自的特点,能够针对某一金属特性进行加工生产。
4结语:
总之,在金属材料加工制造中应用热处理技术,主要是为了提高金属材料性能。确保金属材料可满足社会经济发展切实需求,进一步加强研究非常有必要。
参考文献:
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[2]张汉城.金属材料热处理工艺分析与控制[J].科技风.2017(25)
[3]吴江涛,王云龙,杨学山.金属材料热处理工艺与技术分析[J].世界有色金属.2017(17)
[4]付旭哲.浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势[J].世界有色金属.2018(18)
论文作者:赵辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/28
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