1、1金属热处理节能技术应用与发展摘 要:加强金属热处理是金属行业发展过程中的重要措施之一。金属热处理过程中的节能降耗已经成为金属行业可持续发展的一个重要目标,本文通过对金属热处理过程中的技能技术的发展和应用进行分析,旨在加强金属热处理过程中的节能水平的提升。 关键词:金属热处理 节能技术 应用 中图分类号:TG156 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)08-0336-01 一、引言 随着环保要求的逐渐提升,在金属制造行业中加强节能技术的研究和环境保护是当前金属行业的重要出发点和落脚点。当前我国金属热处理过程中热处理钢铁材料占总钢材数量的 40%,金属热处理过程中的能耗比较大
2、,容易产生较大的环境污染,而我国是机械工业的用电大户,我国的金属热处理过程中的能耗十分巨大,为了适应当前的环境保护要求,加强对能源的节省以及环境污染的控制,在金属热处理过程中应该要加强节能技术的应用。金属热处理过程中的节能技术的研究已经成为当前金属热处理过程中的重要课题。 二、我国金属材料热处理的现状分析 随着我国制造行业的不断深入发展,金属热处理行业得到了长足的进步,使得我国金属制造行业有了快速的进步。在金属制造生产领域有2很多专业的热处理专业厂、设备制造厂等,随着金属行业的不断发展,热处理过程中的能耗变得越来越高。为了加强对能源的节省,减少金属热处理过程中的环境污染,应该要在金属热处理过程
3、中加强各种节能技术的应用。但是当前很多金属热处理厂家在生产过程中都没有采用相应的节能技术,而且管理比较混乱,因此导致我国金属热处理过程中的能耗和环境污染都比较严重。当前我国金属热处理过程中主要存在以下几个方面的问题。 1.能源利用率较低 我国在金属热处理过程中的能源消耗远高于发达国家,在上世纪七十年代,一些欧美国家在进行金属热处理时将能源消耗控制在350kw.h/t,但是在同期内我国进行金属热处理时的能源消耗是国外一些发达国家的三至四倍,由此可见,我国对能源的利用率较低,在金属热处理过程中能源的消耗较大,同时还会产生更大的环境污染。 2.金属热处理的设备比较陈旧、工艺比较落后 我国当前很多金属
4、热处理厂的设备都比较陈旧,生产工艺相对也比较落后,在节能方面还有很多不足,由于设备以及生产工艺等方面的影响,导致在金属热处理过程中的节能效率不高,能源利用率较低,同时由于资金等各方面的限制,导致金属热处理过程中的设备和技术跟不上时代的脚步,最终也导致一些设备被淘汰,对环境产生十分严重的污染。此外,由于金属热处理过程中的设备以及工艺比较落后的原因,导致金属热处理的产品达标率比较低,某些产品的返修率较高,需要经过多次处理之后才能达到相应的标准,在多次反复操作的过程中对能源带来巨3大的浪费。 3.金属热处理生产中缺乏相应的技术人才 当前我国在金属热处理行业的发展过程中,相关的专业技术人才还比较缺乏,
5、工业技术型人才在我国受到的重视程度还不够高,比如当前很多高校没有开设相关的专业,专门的培训机构也比较缺乏,因此导致专业技术人才比较缺乏,不能对金属热处理过程进行改革,不能知道热处理技术的革新,从而导致金属热处理行业中的能源利用率比较低,出现能源浪费严重的现象。 二、金属热处理技能技术的发展和应用 金属热处理是工业制造行业中的重要组成部分,由于金属热处理过程中对能源消耗较大,同时也会产生比较严重的环境污染,因此在未来的发展过程中,金属热处理应该要加强节能技术的研究和应用,以提高金属热处理水平以及质量。在金属热处理过程中践行节能理念,主要从改进设备以及生产工艺等方面着手,常见的金属热处理节能技术主
6、要有以下几种。 1.化学热处理薄层渗入技术 化学热处理薄层渗入技术对于传统人们所认为的将化学元素渗入到金属表层的深度越深,其性能就越高的理念是一种颠覆,由大量的实践结果表明,化学元素在金属中的渗入深度过深,不仅会降低金属原件的韧性,同时也不利于产品的综合性能的提升,同时由于要加深化学元素的渗入深度,加热时间会增长,因此会导致能源的浪费,增加生产过程中的成本,导致污染加重。因此采用化学热处理薄层渗入技术可以有效4地防止这种问题,如果渗入层减少 30%,则可以相应地节电 33%。采用这种技术,还可以减少对甲醇、煤油等能源的使用率,不仅节约了能源,还减少了各种化学能源在使用过程中产生的巨大的环境污染
7、。 2.振动时效处理技术 振动时效处理技术是一种为了消除金属产品的残余应力,使得金属产品的尺寸比较稳定,防止其出现变形、开裂等现象的一种技术。传统的时效处理工艺一般是采用热处理对金属进行长时间的低温加热从而使得金属热处理过程得以完善,由于低温持续加热,因此消耗的电能比较多。为了降低在生产过程中的电能消耗,可以采用不同频率产生的多谐波共振原理制造的多型振动时效系列电脑控制设备,加强这种设备的运用,可以有效地降低在生产过程中的电能的消耗量,同时还能提高金属的韧性,达到双重目的。 3.热处理 CAD 技术 热处理 CAD 技术指的是利用计算机进行模拟,并且在模拟的环境下对热处理工艺、过程等进行研究和
8、设计的金属。这种技术在绿色热处理中的应用比较广泛,利用计算机对热处理过程中的能源的消耗、设备的设计等进行分析和研究,并且通过模拟过程进行改进,然后再投入生产和使用,可以大幅度地降低金属热处理过程中的能源消耗,并且可以避免由于多次实践带来的能源浪费。 4.真空热处理工艺 真空热处理工艺最大的一个特点就是能够使用无氧处理介质进行热处理,因此在处理过程中的金属元件一般不会出现氧化现象。由于先进5的设备能够提高渗碳温度,从而可以缩短生产周期,使得生产过程中的能耗有所下降。真空热处理工艺中的气体消耗量和排放量会显著减少,而且在生产过程中不需要火帘、点燃器、排气装置等就可以对气体进行排放,采用这种处理工艺
9、,在空载时可以停止设备工作,并且在加热以及降温的过程中时间变得更短,使得设备的利用率达到最大。当前真空热处理工艺在金属热处理中的应用变得越来越广泛。 5.激光热处理技术 这种技术指的是利用高功率密度的激光束照射在金属表面上,对金属表面进行处理的一种方法,这种方法主要是对材料进行相变硬化、表面合金化等处理,由于激光的穿透能力比较强,因此利用激光照射将金属表面进行加热,当加热到仅低于熔点的临界转变温度时,可以对其表面进行迅速奥氏体化处理,然后急速地自冷淬火,在金属表面可以形成由于急速操作形成的相变硬化现象。激光热处理高速加热和冷却过程可以使得金属变得更加细密、硬度更高,其耐磨性更好,从而提高金属制
10、品的性能。由于激光可以远距离操作,因此一台激光器可以实现多工作台的使用,通过计算机编程可以实现对不同的 金属进行先后处理,从而实现生产过程的自动化,并且降低金属热处理过程中的能源消耗。 三、结语 金属热处理是我国工业制造中的重要组成部分,随着近年来我国工业生产的规模逐渐提高,金属热处理的发展也变得越来越迅速,但是在金属热处理过程中由于生产设备比较老旧、工艺比较落后等,导致金属6热处理过程中的能源消耗比较高,而且会产生比较严重的环境污染。在未来的发展过程中,未来提高金属热处理的生产效率,降低生产过程中的能源消耗,应该要加强金属热处理节能技术的处理和应用,从而提高金属热处理的生产效率,降低环境污染,促进金属加工行业的可持续发展。 参考文献 1 冯小波,刘小丽.金属材料热处理节能新技术及应用J.科技创新导报,2010 (05) 2 葛欣.金属材料热处理节能新技术的应用J.中国高新技术企业,2011(11) 3 王春艳.金属材料热处理节能技术新探J.化工管理,2013(09) 4 苗高蕾.浅谈金属材料热处理节能新技术的运用J.化工管理,2013(12)