摘要：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新技术，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。
关键词：金属材料；热处理；节能工艺；优化
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工艺优化
2.1化学热处理技术的应用
化学热处理技术主要就是经过化学技术处理金属表面，降低金属材料的厚度，以达到减少加热时间的目的，节约能源消耗。经过大量实验表明，金属材料表面的渗碳层降低20%，就会节省电能20%，节省煤炭资源或石油资源的40%。除此以外，化学热处理技术对金属材料本身没有什么影响，更不会造成金属材料破坏，还能延长材料本身的使用寿命。比如在我国生产自行车钢球中，采用薄层渗碳技术以后，不仅使生产效率提高到40%，而且节约电能30%，使用寿命也提高了3倍，这样就实现了节能与环保的双层效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，化学热处理技术有显著的节能效果，对减轻环境污染有很大的帮助。
2.2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。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。
2.3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。
2.4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。现如今，信息技术在人们生活中的运用越来越广泛，而热处理CAE技术作为信息时代重要的产物，也被金属行业所运用，并且加快了金属材料热处理节能技术的发展。
2.5加快热处理工艺反应的时间
加快热处理工艺反应的时间控制会降低加热的温度，一旦加热的温度低于金属材料的熔点时，就会在金属材料的表面生成奥氏体化的现象，在此时让金属材料进行自冷，这样就能够成功实现金属材料表面的硬化。加快热处理工艺反应的时间控制能够使金属材料的性能达到最优，有效的解决的当下制造业生产合格率不够高的难题。并且，加快热处理工艺反应的时间控制与计算机技术有着紧密的联系，加快热处理工艺反应时间采用不同的方式会有不同的效果。
2.6减少热处理工艺过程中的能量损耗
减少热处理工艺过程中的能量损耗想要得到最大程度上的利用，就必须有达到相关的条件。金属材料的性能可以通过减少热处理工艺过程中低压渗碳来得到提升。减少热处理工艺过程中的能量损耗，就需要加工过程在真空或者部分真空的环境中进行。如果在金属材料加工时，保证金属材料不与空气相接触，就能够很大程度上实现金属材料表面的硬化。
3结语
材料的发展对社会的发展起到了重要的作用，虽然现代化的社会出现了许多高分子材料和非金属材料，然而就我国目前的现状来看，只有加强了金属材料的节能化研究，才能促进材料行业进一步的发展。现代化的新型技术为实现金属材料热处理节能提供了可能性，我们应该加强在这方面的研究，在降低能耗的同时，降低其对环境的污染，这也能为金属行业带来更高的经济效益。
参考文献：
[1]朱奇锋，郑炉玉，曹雄伟.金属材料热处理节能新技术的运用思考[J].中国金属通报，2017（11）：133-134.
[2]刘亚光.基于金属材料热处理节能新技术应用的分析[J].科技风，2017（20）：109.
[3]张岩.金属材料热处理节能技术研究[J].黑龙江科技信息，2017（16）：27.
[4]张江锋.金属材料热处理节能新技术分析[J].经贸实践，2017（10）：19.
论文作者:付智华
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/29
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