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金屬學材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應用研究論文

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金屬學材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應用研究論文

  【摘 要】在近幾年來,我國國民經(jīng)濟發(fā)展迅猛,城鎮(zhèn)化建設和工業(yè)化建設進程都不斷加快,這就大大增加了金屬材料的需求量,同時也提高了金屬材料質(zhì)量要求。目前隨著人們環(huán)保意識的增加,對產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝也提出了個更高的要求,其中在金屬材料熱處理環(huán)節(jié)中,由于會產(chǎn)生較大能耗,且污染嚴重,因此就需要加強應用節(jié)能新技術(shù),這在降低污染排放量的同時,也能夠提高生產(chǎn)效率,對促進金屬制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。本文主要是對我國金屬材料熱處理現(xiàn)狀以及金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應用兩個方面做出了詳細的分析和研究。

金屬學材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應用研究論文

  關(guān)鍵詞 金屬材料;熱處理工藝;節(jié)能新技術(shù);應用

  在現(xiàn)代制造技術(shù)中,對金屬材料的熱處理比較重視,也強調(diào)制造技術(shù)發(fā)展和制造的可持續(xù)性,如材料鍛軋成型、鍛造、冶煉等,但在金屬材料熱處理中會對環(huán)境造成較大污染,且能耗高,在發(fā)展過程中人們一直也都加強研究如何降低能耗,實現(xiàn)能效、節(jié)能減排。其中在金屬材料熱處理中通過應用各種節(jié)能新技術(shù)就能夠有效解決這一問題,因此還需要加大對這一方面的研究和開發(fā)。

  一、我國金屬材料熱處理現(xiàn)狀

  目前我國機械制造業(yè)的發(fā)展比較快,這會更好的促進熱處理行業(yè)發(fā)展,在各個地區(qū)都加大了對熱處理工藝材料生產(chǎn)廠、熱處理設備制造廠、熱處理專業(yè)廠的建設,雖然生產(chǎn)規(guī)模得到了進一步擴大,但同時能源消耗也大大增加,而且熱處理行業(yè)還會產(chǎn)生嚴重浪費。由于沒有廣泛的應用金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù),整個行業(yè)仍然還是粗放式管理模式,這就導致造成能源消耗大的原因較為多樣、復雜,其中硬件問題是首要原因,設備不夠精良,比如裝爐量不足、設備負荷率低等問題都會增加生產(chǎn)損耗[1]。因此,對于金屬材料熱處理行業(yè)來說,加強技術(shù)改造是十分必要和關(guān)鍵的,并且還需要加強應用節(jié)能技術(shù),實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和增效。

  二、金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)及應用

  對于金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)來說,其發(fā)展方向主要是以靈活、清潔、低耗、高效、優(yōu)質(zhì)為主,為了全面實現(xiàn)節(jié)能減排,還需要有效結(jié)合節(jié)能、污染防治以及機械工業(yè)發(fā)展,最大限度的降低在熱處理加工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)脫碳、氧化等問題,避免產(chǎn)生較多的熱處理廢品,優(yōu)化熱處理工藝,實現(xiàn)熱處理產(chǎn)業(yè)低污染、低排放、低能耗發(fā)展。

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  在機械制造業(yè)中對工具零件的需求比較大,將超硬涂層技術(shù)應用到工具零件加工過程中,就能夠達到節(jié)能效果。在模具和刀具實際生產(chǎn)過程中,通過應用轟擊化學熱處理辦法,表面就能夠?qū)崿F(xiàn)沉積硬化,再通過濺射處理2mTiN,就能夠有效延長產(chǎn)品的使用壽命[2]。尤其是在自動化生產(chǎn)中,將高新設備應用到熱處理行業(yè)當中,自動電腦監(jiān)控熱處理全過程,在減少處理環(huán)節(jié)時間的同時,產(chǎn)品質(zhì)量也能夠得到顯著提升,這項技術(shù)的關(guān)鍵是改變了加熱源,這樣就能夠很好的實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、高效的生產(chǎn)目標。

  (二)化學熱處理薄層滲入技術(shù)

  熱處理是保證材料性能的關(guān)鍵手段,目前我國已經(jīng)廣泛的應用化學熱處理薄層滲入技術(shù),對該技術(shù)的應用實現(xiàn)了技術(shù)領域的突破,推翻了原先金屬表層滲入化學原色不會對材料性能產(chǎn)生影響的傳統(tǒng)觀念。就傳統(tǒng)熱處理技術(shù)來說,由于加熱時間相對較長,會增加耗電量,產(chǎn)生嚴重污染。而且金屬材料熱處理中通過應用化學熱處理薄層滲入技術(shù),就能夠很好達到節(jié)能效果,一般來說,通過減少滲碳層,就能夠在同等條件下節(jié)約33%左右的電能[3]。我國人口眾多,對自行車的需求量和使用量都比較多,這就需要大量的鋼球材料,而在鋼球生產(chǎn)中通過應用薄層滲碳技術(shù),不僅僅能夠提高生產(chǎn)效率,同時還能夠有效節(jié)約電能,大幅度降低對煤油、甲醇等能源的需求量,減少成本支出,且節(jié)能環(huán)保。

  (三)熱處理CAD技術(shù)

  從本質(zhì)上來說,熱處理屬于資源消費密集型行業(yè),廣泛應用了CAD節(jié)能技術(shù),該技術(shù)原理是通過利用計算機模擬技術(shù),對熱處理工藝流程進行深入研究,提高設計合理性和科學性。在噴霧冷卻、噴淋等環(huán)節(jié)中對CAD技術(shù)的使用比較多,而在正確選擇淬火方法和淬火劑的過程中也能夠發(fā)揮出重要作用,有助于減少廢棄排放量,加快滲碳過程,實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保生產(chǎn)[4]。另外CAD技術(shù)作為綠色生產(chǎn)的重要標志,在多個行業(yè)和領域生產(chǎn)中都得到充分應用。在節(jié)能設計中通過應用三維溫度場計算方法,并加強對熱處理余熱利用和回收辦法的應用,也能夠有效減少能源能效,加強環(huán)境保護。

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  振動時效處理技術(shù)是金屬制件中應用的一種節(jié)能技術(shù),其目的是為了將金屬制件中殘余的應力消除干凈,保證產(chǎn)品不變形、不開裂,符合合格標準。在傳統(tǒng)的時效工藝中,會由于加熱時間較長而出現(xiàn)能耗大、時間長、成本高的惡性循環(huán)現(xiàn)象,同時還會產(chǎn)生較大污染。在熱處理中通過應用振動時效處理技術(shù),就能夠大幅度降低能源消耗,增加企業(yè)生產(chǎn)利潤,另外金屬的韌性也得到進一步提高,產(chǎn)品質(zhì)量顯著增加[5]。

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  對于熱處理行業(yè)的特點來說,主要表現(xiàn)為環(huán)境污染嚴重、資源消耗大、能耗高,激光熱處理技術(shù)作為一項全新的節(jié)能技術(shù),是利用高功率密度激光束硬化金屬表面,實現(xiàn)合金化處理,金屬表面特性有所改變,并且在激光過程中還能夠產(chǎn)生獨特的性能變化。激光熱處理技術(shù)能夠在短時間內(nèi)將金屬表面加熱至熔化臨界點,在快速奧氏體化后急速淬火,就能夠迅速硬化金屬表面,進而增加金屬組織細密程度,增強其耐磨性和硬度。該技術(shù)在刀具刃口、夾角、微區(qū)、深溝、管孔等局部區(qū)域熱處理中的應用效果較為顯著,尤其是在熱處理工藝中需要大量應用計算機技術(shù),能夠大大提高其自動化程度,獲得良好的節(jié)能效果。

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  在機械制造的熱加工環(huán)節(jié)中,真空熱處理技術(shù)作為一項新型節(jié)能技術(shù)得到廣泛應用,在該技術(shù)中是無氧處理介質(zhì),因此在滲碳零件處理過程中不會對內(nèi)部零件造成氧化。真空熱處理技術(shù)中由于滲碳溫度比較高,所以產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,節(jié)能減排效果顯著。當爐膛處于真空狀態(tài)下的時候,就可以反沖入惰性氣體,并利用攪拌風扇,采用對流傳熱,這是其未來發(fā)展趨勢,同時還需要加強對新型真空氣淬爐的研發(fā),加強推廣高壓氣淬技術(shù)[6]。

  三、結(jié)語

  總的來說,制造技術(shù)的先進與產(chǎn)品競爭能力之間具有一定的關(guān)聯(lián)性,通過熱處理能夠?qū)Σ牧纤苄,進而大大提高產(chǎn)品的競爭能力,而在生產(chǎn)制造過程中應用熱處理技術(shù),對實現(xiàn)高品質(zhì)成型具有重要作用,熱處理水平在一定程度上決定著機械產(chǎn)品質(zhì)量。在我國快速發(fā)展的國民經(jīng)濟中,機械制造業(yè)起到了積極的促進作用,也是保證經(jīng)濟實現(xiàn)持續(xù)快速增長的關(guān)鍵。我國作為鋼鐵大國,對熱處理技術(shù)的應用已經(jīng)較為成熟,但隨著人們環(huán)保意識的增強,在金屬熱處理過程中出現(xiàn)的高能耗現(xiàn)象逐漸引起人們的重視,因此就需要加強應用金屬熱處理節(jié)能技術(shù),減少能源消耗,提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)節(jié)能減排,做好環(huán)境保護工作。

  參考文獻:

  [1]趙永鵬.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運用研究[J].科技資訊,2015,13(04):58.

  [2]宮宇帝,張嶺海,徐鶴,杜江.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(02):38.

  [3]苗高蕾.基于金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)運用探究[J].門窗,2014,(12):202.

  [4]鄭玲.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運用研究[J].機電信息,2013,(06):89+91.

  [5]徐海斌,顧偉,王衛(wèi)忠,盧書媛,錢偉.淺析我國金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)與應用[J].科技資訊,2013,(01):86.

  [6]李其敏.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)探析[J].廣東科技,2012,21(21):154+100.

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