金属材料热处理节能工艺优化分析

金属材料热处理节能工艺优化分析

张 ,月

身份证号：410611198910027048

摘要：在社会快速发展过程中，使得生态环境受到了严重破坏。为防止对人们身体健康产生影响，便选择使用了全新的技术，那便是热处理节能工艺，依据对其的合理应用，达到了绿色、节能、环保的效果。基于此，本文重点分析了金属材料热处理过程，同时细致阐述了工艺优化创新，以及相应的优化措施，以供参考。

关键词：金属材料；热处理；节能工艺

引言：随着国家制造行业的飞速发展，以及环境的破坏，使人们逐渐关注热处理节能技术使用情况。在制造业生产的过程中，最为关键的材料便是金属，其与人们生活之间有着紧密联系，但是在对其使用时，会对环境、生态造成严重破坏，通过节能技术的使用，不仅可以对以上情况合理避免，甚至还能让制造业逐渐向绿色环保的方向发展。

一、金属材料热处理的过程

在金属热处理过程中，人员操作水平会对最终的质量情况产生直接影响，甚至会干扰到产品的使用性能。与此同时，在对金属材料热处理的过程中，不仅可以让大量金属浪费的情况得到改善，还能让环境污染度降低，并达到节能、环保的效果。与此同时，根据温度的改变，热处理工艺主要被分为加热、保温、冷却的关键步骤[1]。

（一）加热

在金属材料热处理中，加热作为关键的第一环节。以往在进行该换环节操作时，多使用木炭、煤炭等不可再生能源进行加热，伴随能源领域的不断优化，接着产生了固体、气体种类的燃料；电力能源的大面积使用，为加热工序的开展带来了巨大改变，在对其进行使用时，不仅让过程更容易被控制，还将方便快捷的特点展现了出来，降低了对生态的破坏程度。

在金属加热的过程中，如果是利用木炭、煤炭、气体等相应的燃料时，这便是直接加热的方式；间接加热措施便是通过融化的盐、浮动粒子等相应物质来达到金属加工中需要的温度。操作人员在金属加热中为防止物件会由于大气所影响，而出现碳化、氧化等情况，便要对生产环境进行严格控制，再使用相关的装置进行保护，确保能够达到预期目标。

（二）保温

金属热处理保温环节中，需要由专业技术人员来开展指导，之后对内部问题开展合理控制，促使生产出来的构件处于适合温度下。正常情况下，都会在相变温度基础上加热，依据此来产生需要的结构形式。与此同时，相应操作人员还要将金属构件加热到规定温度后，再通过一定间隔，来让内外保持在一致情况下，促使金属材料内部结构产生改变，其中间隔时间便是保温阶段。例如：部分生产厂家为了对金属材料表面的耐磨效果强化，便会进行高密度地提高温度，该环节关键特点是在较短的时间内，或是在瞬间进行加热，这个过程便不存在保温环节。

（三）冷却

在金属材料热处理的过程中，最为关键的步骤是冷却。在现实操作过程中，由于冷却方式的不同，内部对速度会存在一定差异。冷却作为关键阶段，其中的速度从快到慢分别是淬火、正火、退火，但是如果材质之间存在差异，这会让需要要求存在不同。例如：在进行空气硬化钢制作时，便可依据冷却的速率来开展工作。

二、热处理节能工艺优化创新

（一）减少能源损失

在当前金属材料热加工处理节能技术使用时，经常需要使用较长的时间，这让设备在操作中产生的损耗情况相对严重。并且在能源损耗中，还经常会出现大量的化学污染物质。但是化学热处理薄层渗透技术的应用，能够对以上情况进行合理、高效的解决，并让企业产生巨大的经济效益。

但当前在热处理设备使用时，减少其中能源的消耗数量是当前节能工艺优化、创新的重要措施之一。这是因为金属材料涂料层较薄，让加热的时间因此缩短，促使工作实效性得到提高，但这会对其使用的性能造成影响。通过对热处理设备的优化，不仅对材料的性能进行了保障，还降低了对环境产生的破坏程度，因此,在近些年间得到了大面积使用[2]。

（二）余热回收装置

进行技术材料的热处理节能工艺时，其中的反预热装置在使用中，虽然不会对材料表面的裂痕进行有效处理，但是可以避免其出现不断扩大、加深的情况，因此，在一定范围内达到了节能环保的效果。与此同时，热处理回收的相应装置在应用中，最为重要的功能便是对金属产品质量严格把控，降低生产中的不合格情况，减少成本方面的不必要支出，并为企业带来巨大的经济效益。

三、热处理节能工艺的优化措施

（一）加热节能

在金属材料加工制造的过程中，使用的处理技术多是选用固态金属、合金材料，之后使用科学的方式进行加热、保温、冷却的操作，然后让其出现需要的组织结构、性能，在对其进行创新的过程中，需要注重内部的节能效果。从操作流程中能够得出，热处理节能工艺的创新，整个操作流程内要时刻保持“节能”的关键核心，之后在操作前对使用的材料外形结构进行合理设计，之后根据规划出现的相应图纸，来在实践中逐步开展；在设计完成后，操作人员要在使用的设备内加入原材料，再对其进行铸造、锻造处理。正常情况下，热加工处理操作存在固定的模式：分别是：提高温度、保持温度、降低温度、涂层操作、形变等一系列方式，并且在该过程中还要保障环境的真空效果，再使用激光技术。总结来讲，种类之间存在差异的金属热处理技术，便是设备参数之间存在不同，在对其进行设置时多是利用计算机来完成。

（二）保温节能

在金属材料热处理节能工艺使用时，人员利用高密度、表面热的措施开展工作时，其中使用的时间较短，并且不需要相应保温环节，但化学热处理措施需要极长时间的保温。为了在使用该技术时，可以产生良好的节能效果，便要在该环节中加入相应的材料，以此达到良好的效果。与此同时，在材料加入的过程中，配比的数值要达到准确程度，之后在适合的比例下投放，防止在该过程中产生不必要的看浪费。除此之外，在保温环节中，通过使用精准的配料比，可以产生化学反应的基础上，还能制造出一部分热能，具体的热量情况，会依据反应物的总量来改变，这让材料在对生产过程满足的同时，还能根据化学反应而出现一定的热能，达到该环节中的需要，降低了其他燃烧能源的消耗情况，甚至还能防止出现材料多次加入的情况，避免了热量、材料的流失问题出现[3]。

（三）冷却节能

金属材料冷处理过程中，冷却是其中的关键环节之一，该过程中主要是对温度降低的速度进行控制，从快到慢分别是淬火、正火、退火，并且该环节使用的时间，绝对了物件自身的硬度、质量情况。在冷却工作开展时，如果其中使用外界热源进行干预，便可以对内部速度进行有效控制，一旦出现了操作不当的情况，便会促使产品质量出现问题，需要对其进行再次加工，导致大量能源被浪费。因此在冷却工作进行中，不仅要加入相应化学剂，还要对设备温度进行控制，确保设备能够在适合的生产速度下产生最佳效果。冷却处理结束后，便可以得到材料的毛坯，之后在铸、锻、焊接等相应的操作下，对生产中造成的缺陷进行改善，以此为之后的操作打下良好状态基础，防止形变的问题出现。不仅如此，经过处理之后的产品质量会相对更高，能对返厂率进行有效降低，这在一定程度上对能源进行了节省。

总结：综上所述，在当前金属材料加工的过程中，热处理节能工艺技术在使用后，不仅保障了产品质量，还在一定程度上节能了资源的使用。与此同时，通过对金属材料热处理的过程、创新、优化措施进行细致分析后，了解到在当前工作进行中需要注重现代化、传统技术之间的融合，强化生产过程中的实力水平，从而推动国家的热处理行业不断发展。

参考文献：

[1]李书博.振冲碎石桩复合地基处理技术在某水闸加固设计中的应用[J].水利技术监督,2022(5):169-171.

[2]王涛,胡锋,周雯,等.冲击载荷对10Mn钢磨损性能的影响及耐磨机制分析[J].钢铁研究学报,2022,34(5):478-488.

[3]申晓阳,李强,郭帅,等.KR预处理工艺参数对脱硫剂分散行为的影响[J].材料与冶金学报,2022,21(2):109-116.