付旭哲

（南昌大學(xué)附屬中學(xué)，江西 南昌 330047）

金屬材料的使用離不開熱處理工藝和技術(shù)，熱處理工藝在金屬材料的運(yùn)用中發(fā)揮著重要的作用，它除了能夠提高金屬產(chǎn)品的品質(zhì)之外，還能減少金屬材料的浪費(fèi)，提高金屬材料的使用率。因此，探究金屬材料熱處理工藝和技術(shù)的發(fā)展趨勢有一定的必要性。

1 金屬材料的類型

1.1 多孔金屬材料

金屬材料有多種類型，多孔金屬是使用最為普遍，它也是最受人們青睞的一種金屬材料。多孔金屬材料之所以應(yīng)用廣泛，主要是因?yàn)檫@種材料具有良好的滲透性。在生產(chǎn)加工的過程中使用多孔金屬材料，可以隨意調(diào)整孔徑，這突破了口徑的局限性，使其可以滿足各種口徑的需要。

多孔金屬材料具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，同時(shí)還有良好的耐溫性和耐強(qiáng)度性，這些性質(zhì)決定了多孔金屬材料是一種良好的功能材料。從實(shí)際的應(yīng)用情況來看，多孔材料多用于能量吸收設(shè)備，比如散熱器制造和電磁設(shè)備制造，并且取得了良好的應(yīng)用效果[1]。

1.2 納米金屬材料

納米金屬材料是一種新型材料，同時(shí)它也是一種催化劑，其整體性能不會(huì)有明顯的變化，并能夠有效保證其物理性能的完整性。納米金屬材料抵抗疲勞破壞的性能比較好，它還具備良好的強(qiáng)度，因此其有著極高的應(yīng)用價(jià)值。目前，納米金屬材料最具有代表性的當(dāng)屬鋁基納米材料。

2 簡述金屬材料熱處理工藝及技術(shù)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，金屬材料的熱處理工藝和技術(shù)也有了一定的突破，這主要表現(xiàn)在熱處理技術(shù)在達(dá)到準(zhǔn)確性高、有效性強(qiáng)的基礎(chǔ)上，提高了金屬材料的質(zhì)量，使其更好地發(fā)揮整體性能。金屬材料熱處理的過程中會(huì)產(chǎn)生各種能耗，這不但造成了環(huán)境污染，而且不利于企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。熱處理工藝和技術(shù)的提高在很大程度上解決了這一問題，它可以有效地減少熱處理過程中的耗損，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

金屬材料熱處理工藝和技術(shù)分為很多種，下面主要介紹了應(yīng)用較廣泛的熱處理工藝及技術(shù)。

2.1 化學(xué)處理

金屬材料熱處理可以采取化學(xué)處理的方法，實(shí)際上就是利用化學(xué)熱處理實(shí)現(xiàn)對金屬材料的薄層滲透，這種方法能提高金屬材料的堅(jiān)韌性和強(qiáng)度。對金屬材料進(jìn)行化學(xué)熱處理還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢，即最大化地減少熱處理過程中的材料損耗，這提高了金屬材料的利用率，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.2 激光處理

利用激光對金屬材料進(jìn)行熱處理具有獨(dú)特的優(yōu)勢，部分金屬材料的表面非常堅(jiān)硬，用其他方法進(jìn)行熱處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且達(dá)不到良好的效果。激光有極強(qiáng)的穿透性，常常被用于堅(jiān)硬表面金屬材料的熱處理過程中，并且能夠取得較好的效果。利用激光對金屬材料進(jìn)行熱處理還可以達(dá)到提高金屬硬度的目的，不管是哪種金屬材料，其表面硬度都會(huì)實(shí)現(xiàn)不同程度的增強(qiáng)[2]。

人們在使用激光處理金屬材料的過程中，為了提高熱處理效率，往往會(huì)將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入激光熱處理中，增強(qiáng)了激光熱處理的技術(shù)含量，這使得激光熱處理朝自動(dòng)化方向發(fā)展，這也是未來金屬材料熱處理工藝及技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

2.3 涂層技術(shù)

在金屬材料熱處理過程中，部分工藝和技術(shù)只是針對材料表層進(jìn)行熱處理，這個(gè)部分的典型代表是超硬涂層技術(shù)，它不涉及任何金屬材料內(nèi)部的處理。

在目前的金屬材料熱處理工藝和技術(shù)中，超硬涂層技術(shù)的應(yīng)用十分普遍，使用這種技術(shù)同樣能夠增強(qiáng)金屬表面的硬度，即提高金屬材料的性能，利用這種金屬材料制造出來的產(chǎn)品強(qiáng)度更高，也更加耐用。

3 金屬材料熱處理工藝及技術(shù)的發(fā)展趨勢

在實(shí)際的應(yīng)用過程中，研究人員不斷完善和優(yōu)化金屬材料的熱處理工藝及技術(shù)，力求實(shí)現(xiàn)熱處理技術(shù)的突破和創(chuàng)新。

目前比較新的熱處理技術(shù)要屬可控氣氛技術(shù)，這種技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是借氣氛技術(shù)實(shí)現(xiàn)對金屬材料的保護(hù)和控制熱處理過程，從而提高金屬材料熱處理的質(zhì)量和效率。

相比于傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)來說，基于氣氛技術(shù)的無氧化處理將成為未來金屬熱處理工藝與技術(shù)發(fā)展的重要方向之一?？煽貧夥諢崽幚砑夹g(shù)之所以受到歡迎，主要原因在于它可以更好地保護(hù)金屬材料的表面，提高熱處理的質(zhì)量?？煽貧夥諢崽幚砑夹g(shù)適用于鋼制品，它能夠很好地保護(hù)鋼材性能。

在對鋼材采取熱處理的過程中由于溫度過高，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氧化的情況，這時(shí)就采用可控氣氛對鋼材料進(jìn)行熱處理，從避免這種情況的發(fā)生。

除此之外，可控氣氛熱處理還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢，就是可以隨意調(diào)節(jié)金屬材料的尺寸，操作更為簡單靈活[3]。雖然可控氣氛熱處理技術(shù)有很多優(yōu)勢，但是它也存在諸多問題，需要技術(shù)研究人員不斷優(yōu)化，使其具有更加廣泛的應(yīng)用空間。

4 結(jié)語

總而言之，金屬材料熱處理工藝及技術(shù)在探索中不斷進(jìn)步。在對金屬材料熱處理的過程中會(huì)出現(xiàn)能量損耗，造成環(huán)境污染，基于這一情況，對金屬進(jìn)行熱處理時(shí)不但要提高熱處理質(zhì)量，而且還要做好環(huán)境保護(hù)工作。