摘要:随着时代的发展,人们越来越关注环境的问题,而金属材料热处理节能技术具有污染少、效率高、能耗低的优势,在市场上占据了一定的地位。我国的金属行业也因金属材料热处理节能技术而得到了进一步的发展。金属材料在为人们生活带来了极大的便利性的同时也对环境造成了相应的污染。为了解决环境问题,人们开始对金属材料热处理节能技术进行研究。本文主要研究了金属材料热处理节能技术,并对其优化改进提出建议。
关键词:金属材料;热处理技能技术;工艺优化
引言
目前,在我国金属材料生产过程中,热处理过程占据整个金属材料生产过程的1/4,其中使用的主要材料是钢铁。我国现阶段金属材料热处理技术仍存在诸多问题,例如,资源浪费、环境污染、能量消耗大等。因此,需要进一步优化我国金属材料热处理节能技术,旨在达到降低能源消耗,保护生态环境以及推动我国工业化进程和经济健康可持续发展的目标。
1金属材料热处理技术现状
1.1设备落后
工业革命以后,我国工业化进程飞速发展,成就十分显著,制造业在我国国民生产总值中的比例逐渐提高,这样的生产环境,为金属材料热处理领域的发展奠定了良好的基础。但是我国目前金属材料热处理技术水平难以到达国际平均水平,首要原因是科技和经济发展尚未达到发达国家水平,当然,基础设施设备落后也是重要影响因素之一。尽管目前金属材料热处理技术已经被广泛使用,但是其在实际操作过程中存在诸多问题,节能环保不到位是亟待解决的问题。这对于小型企业和工厂而言,会在很大程度上影响企业的经济效益。由于落后的设备以及较低的工艺生产水平,会增加生产过程中污染物的排放,大大降低能源利用率,造成资源浪费和资源分配不合理,同时也会破坏我们赖以生存的生态环境。因此,落后的设备问题会引发一系列问题,工厂应该给予重视。
1.2能源消耗大,利用率低
我国是工业大国,人口众多,进行金属材料热处理的工厂较多,也具有庞大的工人数量,无论是工厂生产还是人口消耗,都会产生巨大的能源需求,因此,金属材料热处理行业的能源消耗在我国整体能源消耗中占比巨大,是工业产业能源消耗较多的产业之一,这就要求金属材料热处理技术要向着节能方向不断发展,才能使整个行业有更好的前景。因此,只有加强对能源的有效利用,才能杜绝能源浪费现象的再发生,从而有效提升能源利用率,进而提高能源的生产效率和质量,从根本上解决金属材料热处理存在的问题,促进我国经济更快更好地发展。
1.3缺乏专业人才
国家发展需要坚持以人为本,工业发展同样离不开人力支持。科学技术是主要生产力,而人才恰恰是科学技术快速发展的源头,任何行业的进步和提升都需要优秀的人才,但是目前我国金属材料热处理行业缺少优秀的人才,在新技术研发以及后期实践应用方面都急缺优秀人才填补岗位空缺。这会限制科学技术的进一步发展,从而减缓节能新技术的应用,进而导致环境污染和资源浪费长期处于严重状态。我国工业企业的人才老龄化严重,虽然技术员工的经验比理论知识重要,但是工业生产同样也需要更多新鲜血液的注入,加大专业人才的引进力度,这是企业得以长治久安的根本发展方针和主要动力。因此,专业人才的缺乏是阻碍金属材料热处理节能新技术发展的根本原因之一,需要国家和企业进行制度调整解决这一问题。
2金属材料热处理节能技术的实践应用
2.1激光热处理技术应用
在金属材料热处理技术的实践过程中,我们可以来利用激光热处理技术,实现传统热处理技术的节能转换。而激光热处理技术的原理则是通过高密度的激光,展现出金属材料硬化的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆激光本身具有极强的穿透力,在实际运用激光热处理技术时,很容易实现激光照射点材料达到相变温度以上,形成奥氏体,又很快被周围低温组织冷却形成马氏体,如此一来不会影响金属材料表面的形状变化,基本无需修复再加工或校直。
2.2真空热处理技术应用
随着时代的进步和社会的发展,各行各业都实现了创新变革,金属行业热处理技术也是如此,而金属材料热处理节能技术正是这一时代重要的产物[2]。金属材料热处理节能技术的出现不仅完善了金属材料表面的渗碳工序,同时在工序中还加入了高压气淬技术,增加了生产产品使用的时间,也能有效的降低能耗。然而,金属材料热处理节能技术在实际的使用过程中仍然存在的一些问题,真空环境的创造就是其中之一。至此就有了现在的真空热处理技术的出现,利用该项技术,被热处理零件控制温度更准确,弱化氧化现象,若进行渗层处理时能够提高渗层效率,可以降低热处理技术对金属表面和金属性能的影响。
2.3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中最大的作用就是改变了传统热处理的理念,并且已经得到了广泛的应用。化学薄层渗透技术拥有两个巨大的优势,首先是,同时也是最为重要的,化学薄层渗透技术能够大大的降低金属材料热处理过程中所消耗的能耗,并且不会对环境造成危害。其次,和其他的热处理技术而比,化学薄层渗透技术能够利用最小的能耗而达到最大的加工效率,调查发现在同样的标准之下,该项热处理技术一般能够节约30%的能耗。
2.4热处理CAE技术
随着信息技术迅速的发展,其在各行各业的渗透作用也体现了出来,并且取得了良好的效果。金属材料热处理技术结合CAE技术实现了热处理工序的模拟化,利用计算机技术可以对热处理工序进行分析和研究。而热处理CAE技术在实际的运用中,最为明显的一个优势就是喷雾冷却,该冷却技术不同其他技术,能够对淬火等工艺起到良好的效果。
3热处理工艺节能减耗的方法研究
3.1加快热处理工艺反应时间
该方法主要是采用先进技术对热处理温度进行控制。对于加热部位,当热处理工艺反应时间越短,对金属表面其它位置加热的温度也就越低。而当局部位置热处理温度高于相变线以上,就会在金属材料的出现奥氏体的现象。加快热处理工艺反应时间能够有效的降低整个热处理工艺所消耗的能耗,并且也能提高所生产金属的性能,这是当前金属制造业热处理节能工艺中所常用的一种方法。
3.2减少热处理工艺过程中的能量消耗
为了实现热处理工艺的节能减耗,我们首先要做的就是减少热处理工艺中的能量消耗。就以金属材料的性能为例,我们一般都是通过降低热处理过程中的渗碳压力来提高金属材料的性能。实际的热处理过程中,我们很难创造一个真空的环境,要完全杜绝空气对热处理工序的影响几乎是不可能的。因此,我们只能利用现代化的高科技技术来尽可能的创造一个无限接近于真空环境的条件,就如上文所提到的真空热处理技术。利用真空热处理技术,我们可以尽可能的避免空气中杂质对金属材料的影响,如此不仅能够提高所生产金属产品的合格率,同时也能大大的降低热处理的能耗,从而实现热处理节能化的发展。
结语
综上所述,为坚持走可持续发展道路,我国工业企业仍应该继续坚持以节能为前提,提升金属材料热处理的技术水平,宣传并推广金属材料热处理节能技术,将该技术普及到各个工业企业,只有大范围推广该技术,才能解决我国普遍存在的能源浪费问题,有效提升生产效率,提升企业经济效益。
参考文献
[1]酉芳敏.金属材料热处理节能新技术的应用探讨[J].世界有色金属,2015,(12):129-130.
[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.2016,(06):89,91.
[3]苗高蕾.基于金属材料热处理节能新技术运用探究[J].门窗.2017,(12):202.
论文作者:王双燕,王晶晶,曲文静
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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