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        金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)分析

        2021-11-24 10:08:15
        商品與質(zhì)量 2021年11期
        關(guān)鍵詞:污染

        中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院機(jī)電與材料工程系 江蘇徐州 221008

        對(duì)金屬材料而言,其在人們的生產(chǎn)生活中扮演重要的角色,但對(duì)其進(jìn)行熱處理的過程中,不僅效率相對(duì)較低,而且會(huì)產(chǎn)生大量的環(huán)境污染問題,因此,需要對(duì)金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究。本文從以下方面對(duì)其進(jìn)行闡述。此次研究對(duì)豐富金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)方面知識(shí)具有理論性意義[1]。

        1 金屬材料熱處理技術(shù)的現(xiàn)狀

        1.1 工藝滯后且設(shè)備破舊

        對(duì)我國(guó)金屬材料熱處理技術(shù)而言,雖然在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,但與世界先進(jìn)水平之間仍然存在較大的差距。從我國(guó)金屬熱處理設(shè)備的角度來看,其相對(duì)破舊且使用年限相對(duì)較長(zhǎng),當(dāng)其在對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理的時(shí)候,不僅故障的發(fā)生概率相對(duì)較大,而且能源會(huì)被大量消耗,甚至還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重污染等現(xiàn)象。除此之外,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),需要消耗大量的成本來進(jìn)行維修,使得企業(yè)的成本以及效益達(dá)不到預(yù)期效果。

        1.2 能耗高且利用率低

        對(duì)工業(yè)能源消耗來講,金屬材料熱處理中消耗的能源占據(jù)總消耗的絕大部分,由于能源被大量的消耗,使得能源欠缺的現(xiàn)象加劇,為了符合時(shí)代發(fā)展的需求,金屬材料熱處理也向節(jié)能方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。另外,由于熱處理工廠中所使用的技術(shù)缺乏統(tǒng)一性,使得能源消耗較高但是利用率較低的現(xiàn)象屢見不鮮。

        1.3 生產(chǎn)廢料多且污染環(huán)境

        當(dāng)金屬材料經(jīng)過熱處理之后,會(huì)導(dǎo)致大量的廢料產(chǎn)生,如廢水、廢渣等。同時(shí),處理設(shè)備在運(yùn)行的過程中,會(huì)使大分貝噪聲產(chǎn)生,從而對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。并且,當(dāng)廢料的排放不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。除此之外,當(dāng)金屬材料加工廠與居民區(qū)相鄰時(shí),其會(huì)對(duì)人們的健康產(chǎn)生危害,使人們出現(xiàn)疾病的概率大幅度提高[2]。

        2 金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)簡(jiǎn)述

        2.1 化學(xué)熱處理技術(shù)

        對(duì)化學(xué)熱處理技術(shù)而言,其為熱處理節(jié)能新技術(shù)的一種,其原理主要是使金屬材料表面涂層厚度得到有效的降低,在化學(xué)薄層熱處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,使金屬加熱的時(shí)間得到大幅度的縮短,使得電能得到有效的節(jié)約。與此同時(shí),當(dāng)金屬涂層的厚度降低時(shí),金屬材料的性能得到有效的保障。除此之外,當(dāng)通過化學(xué)熱處理技術(shù)的時(shí)候,金屬的性能不會(huì)被影響或破壞,這樣使其產(chǎn)生的環(huán)境污染相對(duì)較小,因此,該技術(shù)成為重點(diǎn)研究和使用的一種。

        2.2 真空熱處理技術(shù)

        對(duì)真空熱處理技術(shù)來講,其只對(duì)一部分材料比較適宜,并且需要符合相應(yīng)的條件之后,才能夠進(jìn)行使用。通過真空熱處理技術(shù)之后,可以使低壓滲碳得以實(shí)現(xiàn),從而使金屬的性能得到有效的提升。與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比,我國(guó)的技術(shù)具有一定的滯后性,使得真空熱處理技術(shù)依舊在發(fā)展的過程之中。從真空熱處理技術(shù)的角度來講,其需要在特定的環(huán)境中進(jìn)行,即真空或接近真空,在真空環(huán)境中對(duì)金屬材料進(jìn)行處理,使其與空氣之間無法直接接觸,并且在低壓滲碳的基礎(chǔ)上,使熱處理完成的同時(shí),高壓氣淬也得以實(shí)現(xiàn)。由于完全真空無法有效達(dá)到,將真空度控制在相應(yīng)范圍之內(nèi),越接近真空的時(shí)候,對(duì)金屬材料產(chǎn)生的影響越小,這樣可以使金屬材料變形以及產(chǎn)生污染等現(xiàn)象得到有效改善,進(jìn)而為工業(yè)的健康發(fā)展提供基礎(chǔ)保障[3]。

        2.3 激光熱處理技術(shù)

        對(duì)激光熱處理技術(shù)來講,其對(duì)金屬表面進(jìn)行照射的時(shí)候,需要對(duì)高能量的激光進(jìn)行有效應(yīng)用。由于科技的不斷快速發(fā)展,使得該技術(shù)也得到不斷的進(jìn)步,并且在更多的場(chǎng)合中進(jìn)行應(yīng)用。激光熱處理與其他技術(shù)相比,其獨(dú)特的屬性為無須冷卻,并且無須對(duì)淬火點(diǎn)進(jìn)行找尋。由此可知,激光熱處理技術(shù)對(duì)科技具有非常高的要求,但該技術(shù)得到應(yīng)用之后,不僅可以使加工工序得到有效簡(jiǎn)化,使時(shí)間得到有效節(jié)約,而且可以使污染問題得到有效的改善,該技術(shù)是未來發(fā)展的趨勢(shì)。

        2.4 振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)

        在對(duì)金屬材料進(jìn)行加工時(shí),不僅金屬表面會(huì)出現(xiàn)較多的細(xì)小裂紋,而且殘余應(yīng)力也會(huì)存在于金屬內(nèi)部,利用傳統(tǒng)方式來對(duì)其進(jìn)行加熱,不僅會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間,而且會(huì)消耗大量的能源。在振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,可以導(dǎo)出金屬內(nèi)部的殘余應(yīng)力,使金屬正?;螒B(tài)和質(zhì)量得到保障。同時(shí),振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)的技術(shù)效果更為顯著,使處理時(shí)間會(huì)明顯縮短,并且無需較高的支出成本,甚至能夠使能源消耗得到顯著的降低。

        2.5 CAD 模擬熱處理技術(shù)

        在對(duì)金屬材料進(jìn)行熱加工處理時(shí),需要消耗大量的能源,但同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。CAD 模擬熱處理技術(shù)主要對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行應(yīng)用,在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上來對(duì)熱處理進(jìn)行模擬,并合理化的設(shè)計(jì)熱處理工藝以及過程。同時(shí),對(duì)熱處理中產(chǎn)生的能耗進(jìn)行分析,并不斷的進(jìn)行改善,當(dāng)其效果顯著時(shí),在進(jìn)行生產(chǎn)或使用,這樣可以使熱處理過程中的能耗得到有效的降低。除此之外,在該技術(shù)的基礎(chǔ)上,能夠使處理效果得到有效的還原,這樣可以使其作用得到充分的凸顯。同時(shí),通過合理化的分析,可以使材料以及爐強(qiáng)結(jié)構(gòu)更加的合理化,這樣可以使故障的發(fā)生概率得到有效的降低,從而使維修成本得到有效的降低[4]。

        3 結(jié)語

        通過本文的論述可知,對(duì)金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的意義,其符合環(huán)境健康發(fā)展的時(shí)代需求,因此,不僅需要行業(yè)對(duì)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行有效的更新,而且需要對(duì)相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行不斷的挖掘,從而使環(huán)境得到保障的同時(shí),為工業(yè)熱處理的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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