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淺析金屬材料熱處理新工藝

文檔作者：何佳佳文檔來源：上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月01日
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淺析金屬材料熱處理新工藝
200000
摘要
≥司上海一何佳佳
，_、 d U ll lI
學(xué)術(shù)
目前我國(guó)熱處理行業(yè)存在著諸如設(shè)備陳舊、工藝落后 資源耗能高、產(chǎn)量低、金屬熱處理人才缺乏等問題。其中熱處理工藝的技術(shù)落后是
問題的關(guān)鍵所在。近年來，隨著我國(guó)現(xiàn) 熱處理工藝技術(shù)也得到了快速地發(fā)展，出現(xiàn)
熱處理CAD技術(shù)、熱處理激光技術(shù)、真空熱處理技術(shù)。
用性能和壽命，而且降低了企業(yè)的生產(chǎn)能耗。
1．熱處理行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及其問題
金屬材料熱處理是機(jī)械制造業(yè)的用電大戶，
約占機(jī)械制造工業(yè)用電量的近30％，同時(shí)，熱處
理工廠的排放物又會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染、空
氣污染。因此，熱處理行業(yè)的節(jié)能降耗有著很
大的空間。然而，在我國(guó)大部分的熱處理廠家
都沒有合理的采用節(jié)能技術(shù)，管理較為混亂，
主要存在以下幾個(gè)問題：
1．1設(shè)備陳舊，工藝落后
我國(guó)現(xiàn)有的大部分國(guó)企熱處理廠， 由于設(shè)
備較為老舊，技術(shù)工藝相對(duì)落后，節(jié)能措施不
能得到很好地貫徹，從而導(dǎo)致其能源利用率偏
低。而對(duì)于小型企業(yè)，在設(shè)備、技術(shù)無(wú)法跟上
時(shí)代的同時(shí)，資金也難以保障，只能使用某些
淘汰設(shè)備，此類設(shè)備排放物對(duì)人與環(huán)境的危害
巨大。
1．2資源能耗過高，但產(chǎn)量低
早在上個(gè)世紀(jì)七十年代，歐美、日本等一些
發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)金屬材料熱處理能源消耗已經(jīng)控制在
250kw· h／t，但是我國(guó)的能源消耗程度相對(duì)較
高，能源資源消耗要高出發(fā)達(dá)國(guó)家4倍左右。而
到了21世紀(jì)，我國(guó)的資源消耗已經(jīng)控制在了約
600kw· h／t，雖然有很大程度上的進(jìn)步，但是
相比較于歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)在金屬熱處理
上的節(jié)能技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。這就可以看出，在資
源匱乏的年代，生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，因?yàn)槲覈?guó)落后
的技術(shù)等原因，要消耗更多的資源。
1．3金屬熱處理人才的缺乏
在我國(guó)，專業(yè)性的金屬熱處理人才比較缺
乏，金屬材料熱處理行業(yè)中人才老化的現(xiàn)象比
較嚴(yán)重。造成此種現(xiàn)象主要有兩種原因。其一，
隨著新興的私人金屬材料熱處理企業(yè)的不斷增
加，市場(chǎng)上對(duì)金屬材料熱處理人才的需求也在
隨之增加。其二，在我國(guó)，工業(yè)技術(shù)型人才并
未受到社會(huì)的廣泛重視，導(dǎo)致熱處理技術(shù)人才
的缺失，很多企業(yè)不得不選擇專業(yè)接近的技術(shù)
人才，但由于專業(yè)本質(zhì)存在差別，以至于他們
在工作中不能完全發(fā)揮自己的才干，所以也無(wú)
法正確指導(dǎo)熱處理技術(shù)。
通過上述我們可以得知，由于人才的匱乏，
技術(shù)的低下以及行業(yè)依然處于粗放式管理等情
況，最終導(dǎo)致能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。
由此可見，對(duì)于熱處理行業(yè)而言，基于熱處理
節(jié)能新技術(shù)方面的技術(shù)改造迫在眉睫。
2．金屬熱處理工藝新技術(shù)的應(yīng)用
近幾年內(nèi)， 科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步也推動(dòng)著
金屬熱處理工藝的不斷發(fā)展， 在這種新的時(shí)代
背景下，我國(guó)熱處理行業(yè)也涌現(xiàn)出一些新的工
藝技術(shù)， 下文簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)代新工藝的一些例
子，比如熱處理的超硬涂層技術(shù)、振動(dòng)時(shí)效處
理技術(shù)、熱處理CAD技術(shù)、激光熱處理技術(shù)以
及真空熱處理技術(shù)等。
2．1熱處理的超硬涂層技術(shù)
眾所周知，在機(jī)械制造行業(yè)中， 需要大量
的工具零件，而所謂的工具零件超硬涂層技術(shù)
就是通過離子轟擊化學(xué)熱處理，表面沉積硬化
在模具和刀具上應(yīng)用，經(jīng)濺射處理2 u mTiN， 經(jīng)
過實(shí)踐得以證明，產(chǎn)品的使用壽命得到了延長(zhǎng)。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，熱處理全程也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化
的電腦監(jiān)控，使得整個(gè)處理環(huán)節(jié)耗時(shí)減少，而
且產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了提高，加熱源發(fā)生根本
變化是這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，最終實(shí)現(xiàn)了高效、環(huán)保、
優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的生產(chǎn)目標(biāo)， 因此在熱處理工藝中
得到了廣泛應(yīng)用。
2．2熱處理的振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)
對(duì)于一些金屬制件，振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)是在
目前較為廣泛采用的一種節(jié)能技術(shù)，在對(duì)金屬材
料熱處理后，由于技術(shù)的相對(duì)落后和環(huán)境影響等
因素，不可避免的會(huì)在金屬材料內(nèi)部留下裂紋或
殘余應(yīng)力等問題。傳統(tǒng)的時(shí)效工藝一般采用熱處
理爐低溫長(zhǎng)時(shí)間加熱時(shí)效，結(jié)果造成成本高、周
期長(zhǎng)，而長(zhǎng)時(shí)間的加熱帶來的負(fù)面問題也就隨之
出現(xiàn)，造成電耗增大。而采用振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)，
不僅可以有效的節(jié)約能耗問題，還可以消除金屬
材料熱處理中的熱應(yīng)力殘余。
2．3熱處理CAD技術(shù)
熱處理總體來說是資源消費(fèi)密集型行業(yè)，
在節(jié)能技術(shù)中，CAD技術(shù)應(yīng)用也較為廣泛，其技
術(shù)原理是應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)， 進(jìn)行研究和設(shè)
計(jì)熱處理的工藝流程。熱處理智能CAD技術(shù)在
開發(fā)智能控制噴霧冷卻技術(shù)、熱處理節(jié)能、熱
處理噴淋、用變傳遞系數(shù)方法加快滲碳過程減
少?gòu)U氣排放量、淬火劑和淬火方法的正確選擇
等方面可發(fā)揮主要作用，是高新技術(shù)在綠色熱
涂層超硬技術(shù)、熱處
不僅可以有效提高了零件的使
處理中應(yīng)用的重要方面。
2．4激光熱處理技術(shù)
伴隨著我國(guó)激光技術(shù)的不斷發(fā)展，激光技術(shù)
也在逐漸被應(yīng)用在金屬材料熱處理中。所謂激光
熱處理就是通過高功率密度的激光束對(duì)金屬表面
進(jìn)行處理的方法，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料實(shí)現(xiàn)表面
合金化以及相變硬化等金屬材料的表面改性處理
的一種工藝。此外，利用激光熱處理技術(shù)不僅能
加快升降溫過程，還能很好地節(jié)能。
2．5真空熱處理技術(shù)
在機(jī)械制造過程中，熱加工過程是一道必要
的工序，其中，真空熱處理工藝已經(jīng)成為頗受信
賴、廣泛應(yīng)用與金屬熱處理當(dāng)中的一種新型節(jié)能
技術(shù)。真空熱處理技術(shù)就是指在金屬材料熱處理
技術(shù)與條件發(fā)展足夠成熟的條件下，在真空的環(huán)
境中，運(yùn)用金屬材料構(gòu)件熱處理工藝，這樣就能
夠?qū)崿F(xiàn)在低壓滲碳金屬性材料中對(duì)其表面進(jìn)行處
理的同時(shí)，還能夠在處理完表面后進(jìn)行高壓氣淬
工作。之所以真空滲碳零件不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部氧化現(xiàn)
象，就是因?yàn)槭褂脽o(wú)氧處理介質(zhì)，這是金屬材料
真空熱處理技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)。
3．結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在機(jī)械制造行業(yè)中，熱處理技
術(shù)水平的高低是影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，
節(jié)能新技術(shù)在熱處理行業(yè)的廣泛應(yīng)用，能有效
提高熱處理行業(yè)的節(jié)能增效水平，從而有效促
進(jìn)我國(guó)裝備制造技術(shù)水平的提高，這也為我國(guó)
在創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的道路上
邁出更堅(jiān)實(shí)的一步。但是我國(guó)熱處理新工藝技
術(shù)還存在一些技術(shù)上的缺陷，需要后期技術(shù)人
員不斷的完善和改進(jìn)。
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