常用金属材料及其热处理

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1、常用金属材料及其热处理摘要：伴随我国经济建设的不断发展，工业生产发展迅猛，金属材料作为工业生产中的重要生产材料，其机械性能是关键，热处理是提高金属材料机械性能的重要工艺，一旦热处理不当将在一定程度上影响到金属材料的机械性能，从而影响工业生产质量，本文通过对常用金属材料的热处理节能以及创新工艺的详细阐释，以期更好的保障金属材料的机械性能，并强化环保以及创新热处理的应用，全面推进热处理工艺的更加科学有效的发挥其优势功效。关键字：金属材料热处理应用中图分类号：407文献标识码：A前言：金属材料的热处理工艺是工业生产过程中的重要应用

2、工艺，它在一定程度上对于金属材料的机械性能具有决定性的作用，如何更好的发挥热处理工艺在工业生产中的应用，并顺应时代发展，进一步给予工艺创新，同时让热处理工艺更适应当前环保主题，是工业企业的工作重点，需要工业企业给予高度重视，在工艺设计过程中，强化创新以及节能理念，以更好的为工业生产以及发展服务。一、金属材料结构及基本组织在工业生产中，广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。但用得更多的是它们的合金。金属和合金的内部结构包含两个方面：其一是金属原子之间的结合方式；其二是原子在空间的排列方式。金属的性能和原子在空间的排

3、列配置情况有密切的关系，原子排列方式不同，金属的性能就出现差异。金属材料热处理过程是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能的一种工艺。二、金属材料热处理节能新技术的应用根据以上分析，可以看出在我国金属材料热处理存在很多问题，无论是技术落后还是设备陈旧，都将直接导致能源利用率十分低下，能耗过大，这就使得资源浪费严重。就目前情况而言，笔者认为要想在我国实现金属材料热处理节能的目的，就应该从以下新技术方面寻找突破口

4、。1、加速化学热处理过程的催渗方法加速化学热处理过程的催渗方法就是要提高化学热处理速度，降低化学热处理温度，较少化学热处理时间，节约化学热处理成本，提高化学热处理效率，提高提高化学热处理效益。一是物理催渗法，利用改变温度、气压，或利用特定的物理场（等离子场、真空、高频、电磁场等），加速渗剂的分解，活化工件表面，提高吸附和吸收能力，加速渗入元素的扩散等。常用高温化学热处理，高压或负压化学热处理，高频化学热处理，采用弹性振荡加速。二是化学催渗法，主要有直化物催渗法、提高渗剂活性的催渗方法。在渗剂中加入一种或几种化学试剂或物质，促

5、进渗剂的分解，去除表面钝化膜，改善工件表面活化状态，提高渗剂活性和增加活性原子的浓度，从而提高渗入能力，改善渗层质量。2、采用真空热处理技术在技术和条件成熟的情况下，如果将金属材料构件热处理工艺放在真空中进行，不仅可以实现低压渗碳等金属材料表面处理工艺，而且可以在表面处理工艺结束后直接进行高压气淬，这样一来就可大大减少金属材料热处理工作时间，进一步就可降低能源消耗，实现节能目的。以目前技术来说，绝对真空是无法做到的，金属材料真空热处理技术一般在低于10Pa的环境中就可达到理想的效果。在该环境下，金属材料表面处理工艺对金属性能

6、影响也相对较小，同时也避免了材料变形、产生气孔等问题，是比较理想的高清洁度、高柔性金属材料热处理方法。该方法已在一些材料热处理工艺中得到应用，并取得了比较好的效在国外有20%左右热处理设备采用真空设备，而我国目前为止真空热处理设备在整个热处理设备中所占比重还不到5%，可见该技术在我国有着非常大的发展空间和潜力。同时国外真空热处理技术发展已有近50年历史，无论在生产真空热处理设备还是真空热处理技术运用上都远远高于我国。我国金属材料真空热处理技术的发展到推广，还有很长的路要走。但展望未来，金属材料热处理工艺、真空热处理技术必须进

7、一步推广应用，这样无论对产品性能还是节约能耗都将是一次重大突破。3、采用振动时效处理技术当金属材料进行热处理后，由于工艺和环境条件制约，难免会在金属材料内部留下微小裂纹、热残余应力等缺陷，如果不进行正确处理，轻则影响金属材料在使用过程中的寿命，重则使该材料损伤乃至不合格，需重新进行加工处理，造成资源浪费，无法迗到节能目的。而振动时效处理技术就是针对这一问题，消除金属材料在热处理过程中产生的热残余应力等缺陷，从而避免重复热处理，实现节能。一般情况下，振动时效处理技术可以直接节省电能20%左右，进而节省燃料资源40%左右。4、改

8、善热处理设备材料，提高能源循环利用目前，我国绝大多数热处理厂使用的热处理设备材料均是普通材料，这样的材料不仅导热性能差，保温隔热性能更是无法保障。这就要消耗更多能量来维持金属材料热处理工序，必然导致了不必要能耗。如果采用陶瓷纤维等隔热和保温性能良好的材料来代替普通材料，在节能方面一定可以取