金属材料热处理的节能工艺探究(2)

2.2 激光处理技术

激光处理技术指的是在金属热处理过程中，使用极高能量的激光对金属表层进行持续照射，以此处理金属表面的技术。此技术主要针对金属的硬化、塑形与合金化过程进行。因为激光本身的能量比较强，可以容易地穿透金属从而对表面实现热处理。这样可以使待处理的金属表面温度急剧升高，当温度升高至相变点之上，将激光源移开，这样金属表面与内部会出现温差，热传导作用使内部快速自冷淬火。从而得到相较传统方式更为出色的金属硬化层。这样做出的产品可以更抗压、更耐磨，表面纹理也更为细密。而且，一台高能激光产生器可以产生多束长距激光，可以同时让多个工作台同时得到照射而同时使用，结合软件控制可以自动处理[2]。实现生产的自动化。同时也较传统方式节省能源消耗。

2.3 真空热处理技术

真空热处理技术是利用无氧介质制造出真空环境，在真空环境下对金属实现热处理。这样在处理过程中金属不会出现明显的氧化，从而减少防氧化过程中需要付出的成本，同时金属的生产周期也会相应缩短，这样可以大大减少金属热处理过程中的能量耗损和对环境的污染。而且经过真空热处理之后的成品性能也会大大增强[3]。不过，由于我国金属制造产业体量过大且技术较为落后，这种真空热处理技术还处于发展阶段，仅可以在部分金属材料进行热处理时应用这种方法。而且由于真空热处理方法对真空的要求较高，现在一般的企业只能在10Pa之内。当真空的程度逐渐增高时，在热处理过程中对金属成型材料的性能的提升就越大。真空热处理方式可以让材料在热处理过程中发生的形变程度大大减小。且能量耗损与环境污染气体的排放也会相应减少。当采用真空热处理技术进行金属热处理时，当设备空载时就可以终止工作，让金属材料在升温的过程变得更短。从而热处理技术的应用也会变得更加广泛。

2.4 热处理CAD技术

热处理CAD技术使用计算机软件编程来控制设备对金属材料进行热处理，热处理CAD技术目前在企业中应用的较为广泛。因为由于计算机仿真与建模可以使处理人员更好地了解金属热处理中需要消耗的能源与设备损耗进行预评估，从而避免那些由于操作或者工艺应用不当而白白浪费的能源[3]。并且，技术人员也可以在得到CAD结果后进行分析与改进，之后将改进方法投入实际生产过程中应用。这样可以有效避免在热处理过程中可能出现的能源耗损与浪费，从而实现能源节约与环境保护。

2.5 环保材料与设备的更新

目前，随着对环境保护需求的不断提高，可循环材料逐渐成为工业生产方向的主流，这种材料可以实现能源的循环利用，且不容易造成环境污染。因此很多金属生产企业也在逐渐尝试可循环材料。同时，也在尝试引进新型设备，这为当下工厂中设备普遍落后的大环境带来了改观。对环保材料的应用以及对设备的更新应该建立在脚踏实地的基础上，在对节能工艺材料进行开发与应用的同时，也要保证在技术应用与工作效率方面得到保证。因此，在金属热处理过程中，需要引入开发的就是一些导热性好，亲和设备的辅助材料。目前市场与企业使用较高，较受青睐的是陶瓷纤维这些能够实现长久保温的新型材料。这样处理之后的废料也可以较好地进行处理与回收。这样可以大大地提高金属热处理过程中的能源利用率与环境保护[1]。

2.6 振动时效处理技术

振动时效处理技术又称“振动消除应力法”指的是采用处于不同频段下的控制系统控制激振器的转数以此产生离心力，让待处理的金属材料器件发生谐振，让需要处理的工件部位发生交变运动，这样可以提高工件的稳定性，在使用时不会出现变形等质量问题[4]。而传统的时效处理方法通常是将金属材料进行低温加热以此来将其塑形。由于在低温加热过程中需要持续地对材料进行加热，所以在这个过程中会耗费非常多的资源，且完成的成品内部会有不易察觉的裂纹与坏点。采用振动时效处理技术对工件进行后续处理可以大大提高其使用寿命。在现在的国内与国际市场上，我国企业有很多出口产品是采用振动时效处理技术来进行后续处理的，但是在国内市场中，能够实现振动时效处理条件的企业还比较少，因此，相关企业应大力推广振动时效处理设备与工艺的发展与普及，以此来提高热处理过程中资源的利用率，实现资源的可持续发展。

文章来源：《材料热处理学报》 网址: http://www.clrclxbzz.cn/qikandaodu/2021/0712/706.html