祝源翊

摘要：在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，金屬材料得到了廣泛的應(yīng)用，因其本身具有良好的力學(xué)和理化性質(zhì)，而對(duì)于金屬本身熱處理技術(shù)具有非常重要的地位，主要因?yàn)樗梢愿淖兘饘俚墓に囆阅?，也使金屬在后續(xù)的加工中獲得了良好的使用性能。本文論述了金屬材料熱處理技術(shù)的改良，以及在以及在今后的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：金屬材料；熱處理；技術(shù)改良與發(fā)展

生產(chǎn)中金屬制品質(zhì)量的好壞與其熱處理的技術(shù)密不可分，并且近些年來人們的環(huán)保意識(shí)越來越強(qiáng)，節(jié)能減排也是當(dāng)今工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要問題，這就使得熱處理工藝引起的環(huán)境影響和能源耗費(fèi)問題越來越受到人們的關(guān)注，那么處理這些問題就必然需要改良熱處理技術(shù)和在未來采用新的技術(shù)方法。

1.熱處理技術(shù)的概念

金屬材料因具有硬度大，強(qiáng)度高，韌性好，可塑性強(qiáng)，耐熱耐寒，并且用途非常廣范而深受人們的喜愛，被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)加工和機(jī)械零件制造，這些年來漸漸成為不可取代的材料。而熱處理技術(shù)作為處理金屬材料的一種手段，在機(jī)械零件加工和工業(yè)模具生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位，是機(jī)械工業(yè)加工的基礎(chǔ)技術(shù)。所謂熱處理技術(shù)就是將固相金屬及合金加熱，使其溫度升高，當(dāng)溫度提升到一定程度時(shí)，持續(xù)一段時(shí)間，然后冷卻一段時(shí)間，使金屬溫度降低。其中加熱速度的快慢，加熱溫度的高低，保溫時(shí)間的長短，冷卻速度的差異，這四個(gè)因素的不同都會(huì)使處理之后的效果不同，那么對(duì)金屬材料產(chǎn)生的作用也就不相同了。由此可見金屬材料熱處理技術(shù)的先進(jìn)與否直接影響了生產(chǎn)加工之后的產(chǎn)品的好壞，先進(jìn)的熱處理技術(shù)不僅能夠使金屬的潛質(zhì)充分發(fā)揮，提高生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量，而且還能夠節(jié)約生產(chǎn)資源，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。

2.熱處理工藝技術(shù)的改良

降低熱處理技術(shù)所帶來的能量過度消耗的問題的有效方法之一就是改良熱處理技術(shù)方法?？偹苤?，改良技術(shù)就需要在獲得原來所需性能的基礎(chǔ)下，利用改變冷卻方法，加熱時(shí)長，加熱溫度等參數(shù)來達(dá)到節(jié)約能源，縮短工業(yè)生產(chǎn)的周期，獲得最大生產(chǎn)利益的目的。是值得推廣的方法。熱處理技術(shù)改良的方法主要有以下幾種：

（1）.對(duì)于溫度上沒有特別要求的材料，可使處理溫度降到最低。

（2）.化學(xué)熱處理手段需要仔細(xì)考慮，選擇最佳方式，在此過程中還應(yīng)使用催滲的措施。例如，盡量使用離子滲氮來代替氣體滲氮，如此一來能夠大量縮短滲氮的時(shí)間。

（3）.生產(chǎn)的工序應(yīng)被合理的編制，應(yīng)重視利用余熱來進(jìn)行材料鍛造的熱處理手段。

（4）.對(duì)各種加熱設(shè)施中的加熱計(jì)算系數(shù)進(jìn)行實(shí)際測量并修正，這樣就能最大限度的減少合金比較高的材料的加熱時(shí)間。

（5）.盡可能的采取不均勻奧氏體化淬火的方法，并取消加熱過程中的保持時(shí)間來處理低合金的結(jié)構(gòu)鋼以及碳素異構(gòu)鋼。

（6）.在符合機(jī)械零件的使用要求的條件下，采用局部熱處理方法來替代整體熱處理的方法。

經(jīng)過實(shí)踐證明，改良熱處理技術(shù)，能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量，提高工藝效率，減少能量消耗25%至35%。

3.金屬熱處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的分析

3.1使用全新的淬火介質(zhì)及方法

金屬材料熱處理工藝的發(fā)展趨勢(shì)之一就是革新淬火方法和淬火介質(zhì)，目前使用最多的介質(zhì)就是油和水，但二者作為淬火介質(zhì)卻各有自身不足之處。其中油的不足就在于珠光體的轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻速度很慢，并伴隨著污染，有時(shí)甚至?xí)砘馂?zāi)，時(shí)刻威脅著生產(chǎn)安全和人身安全。而

水的冷卻速度非常不均勻，溫度比較低時(shí)，冷卻速度非常快，很容易使零件毀壞。為了應(yīng)對(duì)以上問題，近些年來有機(jī)聚合物淬火劑的應(yīng)用正蓬勃發(fā)展，引其本身冷卻性能好，使用安全，生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)還能夠提高其質(zhì)量，有效降低了污染物的排放，因此具有廣泛使用的潛力。由于更新了淬火介質(zhì)，那么相對(duì)應(yīng)淬火方法也需要革新，高壓氣冷淬火法、強(qiáng)烈淬火法、流態(tài)床冷卻淬火法等作為新的淬火方法也出現(xiàn)在了熱處理技術(shù)之中。

3.2使用新的加熱源和加熱方法

使用新的加熱源和加熱方法是革新金屬材料熱處理技術(shù)的途徑之一。由于高能率熱源具有很高的能量密度，使加熱速度加快，這樣一來金屬零件在非常短的時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到所需溫度，在經(jīng)過冷卻過程使組織改變重組。由此可見，高能率熱源可作為金屬材料熱處理工藝的熱源使用。高能率熱源的種類有很多，激光束，電子束，等離子體電弧這幾種也是包含其中。高能率熱源的優(yōu)點(diǎn)有許多比如降低零件形狀發(fā)生變化的程度，賦予零件特別的組織，使零件的使用質(zhì)量和壽命都大大提升。但它沒有得到廣泛利用的原因就是其費(fèi)用很高。由于加熱源得到改變，那么隨之而來的加熱方式也需得到革新。不同的加熱方式采取的加熱方法也不進(jìn)相同。感應(yīng)加熱方法是表面加熱方式的一種，而如果采用整體加熱方式，那么不錯(cuò)的選擇是真空加熱、高壓加熱或者流態(tài)床加熱等。

3.3使用多參數(shù)處理和復(fù)合處理技術(shù)

現(xiàn)如今金屬材料熱處理技術(shù)正逐步前進(jìn)發(fā)展，處于發(fā)展重要地位的多參數(shù)處理技術(shù)和復(fù)合處理技術(shù)越來越受到重視。在熱處理技術(shù)中，附加處理?xiàng)l件，如增加壓力，添加成分以及磁場和力的技術(shù)來使工件達(dá)到品質(zhì)更加優(yōu)良的目的，這種熱處理技術(shù)就是多參數(shù)處理技術(shù)。幾種多參數(shù)處理技術(shù)如真空熱處理、化學(xué)熱處理、形變熱處理、磁場熱處理等都是被很多熱處理技術(shù)所使用的。復(fù)合處理技術(shù)指的是將兩種或以上熱處理技術(shù)聯(lián)系在一起，其目標(biāo)是使各類熱處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)都能夠發(fā)揮出來，從而使加工工藝效率提高，并使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量也得到增強(qiáng)，值得一提的是整個(gè)過程已經(jīng)不是簡單的將幾種處理技術(shù)相加，更需與每種處理技術(shù)的特點(diǎn)不相互違背，并且符合所處理材料自身的特點(diǎn)。

4.結(jié)語

現(xiàn)如今熱處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，在它給我們帶來的各種優(yōu)異的材料性能背后，我們也應(yīng)該思考一下它所帶來的環(huán)境問題和能源損耗問題，更加注重能源充分利用和可持續(xù)發(fā)展，這就需要我們革新淬火方法，加熱方法和加熱工藝等問題，使新型熱處理技術(shù)早日得到更加廣泛的應(yīng)用。

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