探析我国金属材料热处理先进技术应用

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1、探析我国金属材料热处理先进技术应用　　摘要：本文作者结合工作经验，对我国金属材料热处理先进技术应用与发展进行分析，以期参考交流。关键词：金属材料；热处理；先进技术；应用；发展；中图分类号：[TB31]文献标识码：A文章编号：1、当前我国金属材料热处理节能生产现状及问题我国金属材料热处理行业主要存在以下问题：1.1金属热处理设备陈旧，工艺技术落后在一些比较大型的国有金属热处理厂，由于技术限制，节能措施不到位，导致能源利用率偏低。而对于一些小型私人企业，不仅设备陈旧，技术落后，资金也很难到位，常使用一些淘汰设备，质量无法得到保证，对环境污染也十分严重，

2、更谈不上节能。1.2产品达标率低，常多次处理由于各个金属热处理厂设备陈旧，技术落后，这就导致产品达标率很低，一些产品返修率甚至高达20%，有的要经过多次处理才能够达标。这样重复处理无疑是对能源的极大浪费，更别说实现节能。1.3专业热处理技术人才缺乏早在20世纪906年代，该问题就已十分突出，截止目前还未得到有效解决。而随着社会进一步发展，专业热处理技术人员青黄不接，很多高校又纷纷取消该专业。笔者认为再过几年该问题将会更加突出。因为随着国有企业热处理技术人才老化，一些新兴私人热处理企业的开办都将直接导致该专业技术人才需求的增加。2、金属材料热处理节能

3、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。2.1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

4、，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。6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，主要有卤化物催渗法、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。2.2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

5、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果。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

6、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。62.3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，无法达到节能目的。而振动时效处理技术就是针对这一问

7、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。2.4改善热处理设备材料，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得比较好的效果。同时在废热处理上，传统热处理工艺并没有将其很好地利用，而是直接排放到外部

8、环境。如果用换热管等装置将其回收利用，用来对炉子进行预热，那么将会大大提高能源利用率，从而达到节能的目的。3、钢铁材料先进