金屬材料熱處理技術(shù)的幾點(diǎn)思考

孟莎莎

摘要：金屬材料由于其良好的性能在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被廣泛使用。目前使用的金屬材料并不是純金屬，而是經(jīng)過(guò)合成后的金屬，比如說(shuō)多孔金屬材料、納米金屬材料等。這些材料具有很好的性能能夠滿足生產(chǎn)。我國(guó)的金屬熱處理技術(shù)發(fā)展較慢，能源消耗較大。本文介紹了幾種金屬材料熱處理技術(shù)，化學(xué)處理薄層技術(shù)、激光熱處理技術(shù)、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)等。

關(guān)鍵詞：熱處理技術(shù)；激光處理技術(shù)；熱處理CAD技術(shù)

金屬材料在我國(guó)的應(yīng)用范圍很廣，在各行各業(yè)中都有金屬材料的使用。多孔金屬材料和納米金屬材料是在金屬材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行合成的，具有很好的性能。然而金屬的熱處理技術(shù)發(fā)展并不理想。熱處理技術(shù)的發(fā)展受到很多因素的影響。目前的先進(jìn)的熱處理技術(shù)也有很多，生產(chǎn)設(shè)備也不斷推新。金屬材料熱處理技術(shù)的發(fā)展和實(shí)踐還需要企業(yè)重視起來(lái)。

一、金屬材料的應(yīng)用范圍

金屬材料的應(yīng)用范圍較廣，這得益于金屬材料良好的硬度和強(qiáng)度，在高壓、高溫等條件下，也不會(huì)發(fā)生巨大改變。這些都是其他材料所不能比的。金屬材料對(duì)于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展非常重要，這里主要介紹多孔金屬材料和納米金屬材料。

多孔金屬材料，正如名字所言，他具有非常大的表面積，孔數(shù)量大，而且可以調(diào)節(jié)孔徑大小。目前是我國(guó)金屬市場(chǎng)中占比較大的金屬類型。多孔材料由于可以調(diào)節(jié)孔徑大小，因而可以抵抗許多外界的壓力，比如說(shuō)在高溫情況下、高壓情況下、腐蝕環(huán)境中，這種材料都有很好的抗壓表現(xiàn)。多空金屬材料由于其獨(dú)有的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于防燃防爆過(guò)濾器中，以及各種儲(chǔ)存液體的容器中。

納米金屬材料是指納米技術(shù)所制造的金屬材料。納米材料本身就具有其他普通大小材料所不具備的優(yōu)點(diǎn)，納米材料與金屬材料集一身的納米金屬材料可以說(shuō)是一種金屬材料的革新。加入納米材料的金屬材料，綜合力學(xué)性能加強(qiáng)，理化性質(zhì)也優(yōu)于之前。性能方面的改變主要是該材料具有更好的強(qiáng)度，而且耐磨性能更好。納米材料技術(shù)的應(yīng)用可以改變金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其摩擦阻力幾乎為零，減少了材料的損失，而且光滑的表面也有利于材料的更好使用。

二、金屬材料熱處理現(xiàn)狀

（一）能源利用率低

我國(guó)金屬熱處理的企業(yè)有很多，隨之帶來(lái)的影響是能源消耗也逐漸增加。在我國(guó)，金屬材料材料并不算豐富，在生產(chǎn)金屬產(chǎn)品的同時(shí)，金屬材料消耗數(shù)量較大。我國(guó)目前仍然是社會(huì)主義初級(jí)階段，對(duì)于能源的有效利用和環(huán)境保護(hù)理念并沒(méi)有深入人心。在以前，追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益是工廠生產(chǎn)的最終目標(biāo)，解決大多數(shù)員工的就業(yè)是企業(yè)最先考慮的問(wèn)題。但是隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源耗竭問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，我國(guó)也開始加強(qiáng)對(duì)能源的關(guān)注。對(duì)于能源的有效利用，可以從兩方面入手，一是改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少金屬材料的使用，也減少對(duì)環(huán)境的破壞，二是要注重生產(chǎn)后期的能源再利用，將還有剩余價(jià)值的材料進(jìn)行回收利用。對(duì)于資源的利用方面，我國(guó)企業(yè)并沒(méi)有非常重視，只是一味地消耗材料進(jìn)行生產(chǎn)，這種現(xiàn)象也不利于企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。

（二）工藝設(shè)備落后

我國(guó)的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展由來(lái)已久，隨著制造工藝的不斷發(fā)展，工廠設(shè)備并沒(méi)有隨之更新。與國(guó)外相比，我國(guó)的金屬熱處理技術(shù)還有很大的上升空間。對(duì)于一些小型企業(yè)，由于資金和工廠規(guī)模的影響，依然使用的是較為落后的設(shè)備和工藝流程，企業(yè)收效不大而且浪費(fèi)嚴(yán)重。

（三）技術(shù)人員缺乏

技術(shù)的推進(jìn)和發(fā)展離不開相關(guān)技術(shù)人員。目前我國(guó)工廠的員工大多是工作時(shí)間很長(zhǎng)的老員工，他們對(duì)于金屬熱處理工藝十分熟悉，但是對(duì)于金屬熱處理的先進(jìn)工藝卻知之甚少?，F(xiàn)在我國(guó)大力倡導(dǎo)綠色化學(xué)，強(qiáng)調(diào)資源的重復(fù)利用、加工利用。這些都是工廠負(fù)責(zé)人及員工所不重視的方面。

三、金屬熱處理的新工藝及技術(shù)

（一）化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)

傳統(tǒng)工藝中，采用在金屬材料表層加入化學(xué)元素，影響了金屬的性能。而且這種熱處理方法處理時(shí)間較長(zhǎng)，造成了能源的消耗和浪費(fèi)。利用化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)就可以解決這個(gè)問(wèn)題?；瘜W(xué)處理薄層滲透技術(shù)不僅能夠有效的提高金屬材料的韌性，還能夠大大提高金屬材料的利用程度，降低生產(chǎn)成本。這種滲透技術(shù)只在金屬表面進(jìn)行處理，不需要滲透到深處，減少了生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間，大大提高了工作效率。

（二）激光熱處理技術(shù)

激光熱處理技術(shù)是利用激光技術(shù)對(duì)金屬表面進(jìn)行改性的過(guò)程。用激光束照射金屬，表層發(fā)生合金化反應(yīng)或者硬化反應(yīng)，從而改變金屬表層性能。經(jīng)過(guò)激光束照射的金屬，強(qiáng)度和硬度都有一定程度的提高。在現(xiàn)今信息化高度發(fā)展的社會(huì)，將激光處理技術(shù)與電腦編程技術(shù)結(jié)合起來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

（三）超硬涂層技術(shù)

超硬涂層技術(shù)針對(duì)的是金屬表層，而不處理金屬內(nèi)部。超硬涂層技術(shù)的使用能夠改變金屬材料的硬度，提高金屬產(chǎn)品的耐用性。

（四）振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)

振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)是通過(guò)振動(dòng)對(duì)金屬進(jìn)行處理。在處理過(guò)程中，金屬材料本身不會(huì)發(fā)生任何形變，而且還能提高金屬性能。振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)也可以與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)編程，使用電腦來(lái)控制工藝生產(chǎn)。這樣的自動(dòng)化生產(chǎn)能夠節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)水平。

（五）熱處理CAD技術(shù)

熱處理CAD技術(shù)是一種較為先進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)首先使用電腦來(lái)進(jìn)行模擬工藝過(guò)程和細(xì)節(jié)，然后再進(jìn)行調(diào)整，處理。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員往往會(huì)先將熱處理CAD技術(shù)進(jìn)行模擬還原后，分析其中的反應(yīng)過(guò)程，根據(jù)實(shí)際分析結(jié)果，對(duì)熱處理技術(shù)進(jìn)行修改和完善。這個(gè)方法較優(yōu)于其他方法的地方就是模擬過(guò)程。模擬過(guò)程中可以及時(shí)的調(diào)整方案，避免一些問(wèn)題的出現(xiàn)，節(jié)約了時(shí)間成本和生產(chǎn)成本，可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

四、小結(jié)

金屬材料的性能很多，且優(yōu)良，能夠適應(yīng)許多不同的情況，因此應(yīng)用范圍也很廣。多孔材料比較容易調(diào)節(jié)空隙大小，這對(duì)于許多高壓、高溫情況來(lái)講，這種材料可以有效克服，達(dá)到生產(chǎn)要求。納米金屬材料因其納米技術(shù)的植入，改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能，能夠擴(kuò)大金屬材料的適用范圍。本文介紹了幾種金屬熱處理技術(shù)，分別是化學(xué)處理薄層技術(shù)、激光熱處理技術(shù)、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)等。

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