金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用探究范文
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摘要：
從目前我國(guó)金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，良好的發(fā)展使其在助推我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定積極意義。其中，金屬行業(yè)中科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、自然環(huán)境的變化等因素要求我國(guó)金屬行業(yè)展現(xiàn)出更高的要求。但是金屬行業(yè)經(jīng)歷長(zhǎng)久的發(fā)展其中仍然因各種因素導(dǎo)致各種問(wèn)題的出現(xiàn)，介于此，本文在分析金屬熱處理節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上分析熱處理節(jié)能新技術(shù)的積極意義，并闡述具體的應(yīng)用方法，旨在為金屬行業(yè)的發(fā)展提供一些有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵詞：
金屬材料；熱處理節(jié)能新技術(shù)；運(yùn)用
引言
借助科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)和制造業(yè)都得到了良好發(fā)展，但是因資源的消耗、對(duì)環(huán)境的不重視使得環(huán)境等問(wèn)題越來(lái)越明顯。為了彌補(bǔ)以往經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響，為了提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)必須做出一定的改革。在金屬制造業(yè)中，金屬材料的熱處理一直都是金屬材料加工中的一項(xiàng)重要工藝，為了改善金屬材料熱工藝處理在環(huán)境、能耗的影響，需要推進(jìn)金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，在運(yùn)用之前了解目前現(xiàn)狀采取對(duì)應(yīng)的升級(jí)改造策略才能夠充分發(fā)揮出新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
1.金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀
1.1能耗問(wèn)題
龐大的金屬熱處理企業(yè)數(shù)量，其中必定存在非常大的能源消耗問(wèn)題，這與我國(guó)需要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的目的不相符，因此金屬熱處理企業(yè)一定要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能新技術(shù)的研究與應(yīng)用。目前我國(guó)金屬熱處理企業(yè)與國(guó)外的企業(yè)相比，其中還存在一定的差距[1]。這種差距的存在不僅僅體現(xiàn)在能耗方面，還體現(xiàn)在能源利用方面。
1.2水平問(wèn)題
由于各種因素導(dǎo)致我國(guó)的金屬熱處理工藝與國(guó)外的相關(guān)工藝相比存在一定差距，其中的因素包含經(jīng)濟(jì)因素、科技因素，最直觀的體現(xiàn)就是因科技導(dǎo)致設(shè)備落后的問(wèn)題。目前我國(guó)的金屬熱處理工藝的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍[2]，但是在一些小規(guī)模企業(yè)因設(shè)備落后，不僅產(chǎn)品質(zhì)量一般，而且污染問(wèn)題嚴(yán)重。
1.3人員問(wèn)題
因人才的缺乏導(dǎo)致技術(shù)得不到升級(jí)。我國(guó)金屬熱處理節(jié)能新技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家的一個(gè)很大差距就是人才的缺乏。因人才的不足導(dǎo)致無(wú)法將科技轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)力，特別是在小型企業(yè)[3]，雖然有經(jīng)驗(yàn)豐富的老工人，但是在學(xué)習(xí)新技術(shù)等方面有一定缺陷。
2.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)運(yùn)用的積極意義
2.1提高能源利用率
通過(guò)將金屬熱處理節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)，在每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)提高能源的利用率，更加充分的利用現(xiàn)有能源。本身金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)就是一個(gè)節(jié)能環(huán)保型的處理方法，通過(guò)新技術(shù)的利用不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，從而促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化。另外，將金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用其中對(duì)響應(yīng)我國(guó)提出的可持續(xù)發(fā)展理念有著十分重要的意義[4]。
2.2減少對(duì)環(huán)境污染
由于提高了能源利用率，企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種工業(yè)垃圾就少，從而減少了對(duì)環(huán)境的污染。另外就是金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用污染物的產(chǎn)生會(huì)減少，在對(duì)能源有效利用的同時(shí)減少環(huán)境污染。
2.3提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力
企業(yè)在使用金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的過(guò)程中，因減少了能源消耗、環(huán)境污染，因此企業(yè)有更多的人力、物力進(jìn)行核心技術(shù)的研究，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的管理，這種相互促進(jìn)的循環(huán)模式能夠提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的具體應(yīng)用方法
3.1激光熱處理技術(shù)
所謂的激光熱處理技術(shù)，就是在金屬的表面照射激光束，實(shí)現(xiàn)金屬表面的合金化和硬化處理。借助激光束的高功率、高密度和穿透性的特點(diǎn)，改善金屬表面的性質(zhì)。具體的改變?yōu)椋豪眉す馐膹?qiáng)穿透力使得金屬表面快速達(dá)到臨界熔點(diǎn)，從而導(dǎo)致金屬表面發(fā)生變化，硬化之后，當(dāng)加熱的溫度低于熔點(diǎn)時(shí)，金屬表面會(huì)出現(xiàn)奧氏體化，這時(shí)立即進(jìn)行急速自冷淬火，迅速提高金屬表面的相變硬度，得到符合生產(chǎn)工藝的金屬性能。通過(guò)激光束處理，金屬的性質(zhì)已經(jīng)發(fā)生變化，不管是從強(qiáng)度、硬度還是整個(gè)性能方面{5}，都得到一個(gè)較大的提升。這種處理方式有效解決了以往的傳統(tǒng)工藝在處理特殊部位的金屬處理過(guò)程中遇到的問(wèn)題，例如深溝等。同時(shí)將激光熱處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，能夠展現(xiàn)出更好的生產(chǎn)效率。
3.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)
通過(guò)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠?qū)ιa(chǎn)以及熱處理過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，在保證每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)符合要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能的目的。這種計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用擺脫了以往的依靠人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作的方式，依靠人工經(jīng)驗(yàn)的操作方式在一定程度上必定會(huì)出現(xiàn)人為導(dǎo)致的誤差等問(wèn)題，加上部分工藝要求的因素，不僅會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量，還會(huì)浪費(fèi)能源。通過(guò)將熱處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，這種必然的發(fā)展方式利用計(jì)算機(jī)模擬和智能技術(shù)，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題分析解決，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3.3化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)
這是目前熱處理技術(shù)中應(yīng)用范圍最廣泛的一種技術(shù)。由于對(duì)金屬的熱處理一定是在保證金屬材料的性能上完成的。以往的熱處理工藝中因技術(shù)的限制需要在金屬材料的表層混入化學(xué)元素，在一定程度上影響到金屬性能。而化學(xué)熱處理薄層技術(shù)不僅能夠提高能耗的利用率，具體表現(xiàn)在能夠節(jié)約超過(guò)30%左右的電能，真正做好的低成本、高利用。對(duì)環(huán)境的污染也比較小，具有較高的發(fā)展價(jià)值。
3.4真空熱處理技術(shù)
因傳統(tǒng)工藝的受限，很多金屬材料在熱處理的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)氧化問(wèn)題，一旦出現(xiàn)氧化就會(huì)在很大程度上影響金屬性能。為了解決氧化問(wèn)題，采用真空熱處理技術(shù)是一種比較可行的方法。利用真空熱處理技術(shù)，在無(wú)氧的介質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行熱處理，這項(xiàng)技術(shù)的使用能夠縮減其中大量的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。該項(xiàng)技術(shù)是充入惰性氣體，避免金屬與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)[6]，同時(shí)借助對(duì)流的傳熱方式，使得熱處理更加均勻。
3.5表面涂層硬化技術(shù)
在對(duì)金屬熱處理的過(guò)程中，往往需要使用到各種各樣的設(shè)備與工具，通過(guò)在生產(chǎn)的過(guò)程中對(duì)一些需要使用到的設(shè)備工具進(jìn)行涂層硬化，能夠提高設(shè)備的使用年限，同時(shí)結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)處理，大大提高生產(chǎn)效率。
3.6頻率振動(dòng)時(shí)效技術(shù)
頻率振動(dòng)時(shí)效技術(shù)是金屬材料熱處理過(guò)程中比較常用的一種技術(shù)，這是因?yàn)榻饘俨牧显谔幚淼倪^(guò)程中往往會(huì)存在變形的可能，影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)利用頻率振動(dòng)時(shí)效技術(shù)，利用不同頻率的振動(dòng)原理對(duì)金屬材料熱處理實(shí)現(xiàn)時(shí)效控制與處理，減少金屬加熱的時(shí)間，在一定程度上能夠有效降低能源的消耗和生產(chǎn)成本，對(duì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有一定幫助。
3.7離子滲氮和滲碳技術(shù)
所謂的離子滲氮和滲碳技術(shù)是在低壓的容器中使得金屬材料在輝光防電的作用下使用帶電粒子對(duì)金屬表面進(jìn)行轟擊，通過(guò)采用提高溫度的方式讓需要的原子進(jìn)入到金屬的表層，這種方式不僅能夠控制金屬材料的外形，還能夠有效減少對(duì)環(huán)境的污染，具體表現(xiàn)在與傳統(tǒng)工藝對(duì)比，煙霧和廢氣的排放明顯減少。
3.8計(jì)算機(jī)CAD技術(shù)
目前CAD技術(shù)在金屬材料熱處理中的應(yīng)用比較廣泛。所謂的CAD技術(shù)就是通過(guò)借助計(jì)算機(jī)的模擬技術(shù)使用計(jì)算機(jī)模擬整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，將金屬材料的熱處理投放到計(jì)算機(jī)的程序中，讓計(jì)算機(jī)自己去計(jì)算、分析。面對(duì)處理過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的解決。在這項(xiàng)技術(shù)過(guò)程中還包含了噴灑冷卻物，以及淬火劑的使用。在這項(xiàng)技術(shù)中加速了滲碳的速度，從而最大限度的減少了廢氣的排放，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保。通過(guò)利用CAD技術(shù)提高了對(duì)余熱的利用，也在一定程度上減少能耗。
4.結(jié)語(yǔ)
綜合我國(guó)目前在金屬材料熱工藝方面的技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)看，雖然我國(guó)一直未停止相關(guān)科學(xué)技術(shù)的研發(fā)，但是實(shí)際上我國(guó)的技術(shù)發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的出現(xiàn)是在我國(guó)強(qiáng)調(diào)與倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展理念的基礎(chǔ)上逐漸誕生的。企業(yè)在順應(yīng)時(shí)展的過(guò)程中一定要注重技術(shù)對(duì)生產(chǎn)的重要性，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步提高技術(shù)力量，同時(shí)通過(guò)武裝人才提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，保證企業(yè)的積極發(fā)展。
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作者:張野 單位:沈陽(yáng)三洋建筑機(jī)械有限公司
