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1、金属材料热处理节能新技术及应用魏虾载-、绪论现代的制造技术非常重视制造与环境的和谐统一，制造业的可持续 发展要和制造技术、环境科学、人文科学有机融合。先进制造技术才能 有效保证产品的竞争能力的，先进的热处理技术是保证机械产品的质量 水平的关键。现在我国的热处理的钢铁材料占钢材总量的四成，热处理 产生的污染高而且能量耗费大，是机械制造业用电大户。因此，我国的 热处理行业的节能潜力有很大的上升空间，增加研究开发金属材料的热 处理节能的新技术的力度，对于减少我国能源耗费，保护我国生态环境, 促进我国制造业和机械业的热处理的健康、持续发展有很强烈的现实意 义。二、我国金属材料热处理节能新技术和应用我国

2、热处理能源利用的现实情况是能量耗费巨大，效率不高且能源 浪费和污染极为严重。造成能量耗费高的主因是机械设备的运转效率较 低、机械设备装炉量不满、机械设备低利用效率、供加热的机械设备相 对落后，无功效消耗的能源多等。当前我国的热处理节能新技术及应用 主要要通过革新工艺、改进设备实现。1、化学热处理的薄层渗入技术。化学热处理的薄层渗入技术打破 人们认为的，各类化学元素渗入金属表层的深度和性能成正比的错误认 识。实践和理论分析，渗层过深不但降低零件韧性且不利于增强产品的 综合性能，无端增加成本和污染。为此中国的机械业和制造业使用化学 薄层渗入的相关工艺技术，降低渗碳层三成，节约电能也达到三成多。2、

3、超硕的工具零件涂层技术。这个化学技术通过离子对加工的金 属工件做轰击，提高工件的的应用期限。高新设备对热处理釆用全程电 脑监控，缩短了时间，提高了质量，有利于优质、高效、节能生产。3、处理振动时效的技术。振动时效的处理工艺是为了消除金属制 件的残余内应力，使金属工件的尺寸不容易变化，防止金属工件受热变 形。传统工艺多是加热时效，主要是通过热处理炉的长时间的低温加工, 费用大且时间长，很大程度加大了电能耗费。而使用振动时效的工艺的 机械能节省电量。二者相比，节约能量四成的同时金属韧性五成4、热处理的CAD技术。热处理的CAD技术应用计算机的模拟技 术，模拟生产环境研究、设计热处理的工艺。在开发智

4、能热处理喷淋控 制，喷雾冷却，正确选择淬火剂和淬火的方法等方面，热处理智能的 CAD技术可以减少能耗，节约电能，是高新技术在热处理中应用的重 要表现。5、热处理真空技术。真空的热处理技术有一个特别明显的优点就 是使用了无氧处理的中介媒质，所以在真空渗碳的零件不会有内氧化的 现象发生。由于真空的热处理工艺设备可以提高渗碳的温度，进而使生 产周期有效缩短。热处理工艺可有效降低所用气体排放量和消耗量，真 空热处理工艺不用安装点燃器、火帘和用于的排气装置，不工作时可以 停止运转，明显缩短降温时间和加热时间，充分发挥了设备的效率。现在国外这门技术是朝着以下方向有序地发展：在真空以后，把惰 性气体反向充进

5、炉内，科学之处是，炉膛的搅拌风扇会自然产生风后对 流传热，这样的传热方式使加热更平衡；设计气流活动时事先釆用计算 机模拟实际情况，使热处理的气淬均匀分布；推广真空气淬技术，强加 压使气体的交换能力更强、更高，有效提升冷淬室、喷嘴的冷却速度； 研究使用更新型真空气淬炉和高压气淬技术，推进负压渗碳和等离子渗 碳的技术更新。6、热处理的激光工艺。使用高功率的激光束照射金属零件的表面, 使金属的表面发生改性的合金变駛，这些改性处理在使用其他的方法无 法达到金属零件表面变化。激光超强的穿透能力使加热金属到熔点温度时，待到金属面发生奥 氏体化后要立刻自冷淬火，激光淬火的金属部位能够得到最大的压应 力，这样经过激光处理过的金属面的疲劳性能可迅速提升。激光热处理 工艺使金属零件表面处理的受热和变冷都在很短的时间内完成，因此 金属零件面的成分、耐磨駛度都达到了最佳组合；激光淬火可以控制淬 火的范围，可以釆用选择性淬火和多光斑尺寸处理一些局部硕化；由于 激光的远距离传送性能，可以多个工作台共同使用一台激光器，通过计 算机实现激光的热处理工艺的自动化管理。结语我国的金属材料节能的热处理产业朝着灵活、低能耗、轻排放、环 保的方向发展，金属材料的节能热处理技术要想进一步提升，还需要和 防止污染、减少能量排放相结合，才能更好地实现我国金属材料热处理 新技术的健康发展。