金属材料热处理节能新技术的有效运用
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金属材料热处理工艺与技术现状分析摘要:目前,我国尚不具备较为成熟的金属材料热处理技术,因而经常会出现工件脱碳等问题,造成所产出的产品质量不达标。
另外,从国内现有的金属材料的热处理工艺来看,由于等级偏低,使得产品自身很难形成较好的耐用。
所以,如果能够有效地提高金属材料的热处理技术,不仅能够保证最后的产品质量达标,也能够保证整个生产流程的绿色环保。
为此,有关人员应在实践中对这一技术进行进一步的研究与发展,从而形成一套较为完备的金属材料热处理工艺。
关键词:金属材料;热处理;技术应用1热处理工艺对金属材料性能的影响1.1金属材料的耐久性以及热处理应力如果是一种金属,长期经受着外界的巨大压力,又或者是处在一种极易被侵蚀的环境当中,就有可能会产生破损,甚至被侵蚀。
这个时候,就必须要考虑到这一点,因为这一块金属的高度,以及它的耐用性,以及热处理过程中所产生的应力。
在这类金属材料的高温热处理现场及工作中,所采用的不同用途尺寸应与其自身的高温耐久性能直接相关。
这也要求我们能将由于热处理而产生的应力所造成的消极影响降到最低,最后才能使产品的品质得到更好的提高。
1.2技术材料切割与热处理预热在对各种金属材料进行切削和施工的时候,也是要根据该金属材料自身的特性和特性,来对切割和加工工具进行合理的选择。
除此之外,在对各种金属材料进行切割的过程中,金属的颜色、变形状况、金属材料的光泽度也会直接地受到各种施工条件和环境的影响。
因此,在对各种金属材料进行预热和处理的时候,必须要提前对各种金属材料进行预热和处理,而且还可以为后续的各种金属材料的剪切、各种热处理步骤等提供一个更加健全、完善的技术保障。
通过对这类金属材料分别进行一次预热和高温加工后的处理,可以有效地降低切割工艺中的刀具粘连,并且可以有效地提高其切割效率和刀具切削精度,从而促进该种金属材料零件的性能和质量也得到显著地提高。
1.3金属材料的疲劳性与热处理温度在对各类金属材料进行加工和处理时,还会按照我们的要求进行一些低温热处理工艺和一个整体加工的流程,这样就可以更好地促进各类金属半导体产品的化学性能和质量都得到了较大程度的提高,在进行了一些相应的低温热处理后,通过简单的冷却和低温热处理就可以更好地促进各类金属材料的加工和处理,从而更好地使我们在一定环境下能够承受最大应力系数值而得到一定的临界值,并且极易造成材料断裂。
金属表面处理的环境保护与可持续发展金属表面处理技术在现代制造业中扮演着重要的角色。
它在提高金属材料的性能、延长使用寿命、提高产品外观质量以及确保安全等方面发挥着至关重要的作用。
然而,传统的金属表面处理方法往往对环境造成严重的负面影响,如水污染、大气污染和固体废物的产生。
因此,寻求一种环保且可持续发展的金属表面处理技术已成为当务之急。
1. 环保金属表面处理技术在过去的几十年里,随着环保意识的不断提高,研究者们已经开发出了一系列环保的金属表面处理技术。
这些技术主要包括电镀、阳极氧化、热处理、涂层等。
与传统方法相比,这些环保技术在减少污染、降低能耗和提高效率方面取得了显著的进步。
1.1 电镀电镀是一种在金属表面沉积一层金属的方法,可以提高金属的耐腐蚀性和外观质量。
传统的电镀方法往往使用含有重金属的化学物质,对环境造成污染。
而环保型电镀技术则采用无毒或低毒的化学物质,实现了清洁生产。
1.2 阳极氧化阳极氧化是一种在金属表面形成氧化膜的方法,可以提高金属的耐腐蚀性和硬度。
传统的阳极氧化工艺使用含铬酸的化学物质,对环境和人体健康造成危害。
而环保型阳极氧化技术则采用无铬或低铬的化学物质,降低了污染物的排放。
1.3 热处理热处理是一种通过加热和冷却金属来改变其性能的方法。
传统的热处理工艺往往能耗较高,而环保型热处理技术则采用节能的加热方式,如感应加热、激光加热等,降低了能耗。
1.4 涂层涂层是一种在金属表面形成保护层的方法,可以提高金属的耐腐蚀性和外观质量。
环保型涂层技术采用环保型涂料,如水性涂料、粉末涂料等,减少了有机溶剂的排放。
2. 可持续发展金属表面处理技术的可持续发展需要从多个方面考虑,包括降低能耗、减少污染物排放、提高资源利用效率等。
通过采用环保技术和改进生产工艺,金属表面处理企业可以实现经济效益和环境效益的双赢。
2.1 降低能耗降低能耗是实现可持续发展的关键。
金属表面处理企业可以通过采用节能设备、优化生产流程、提高能源利用效率等方法来降低能耗。
金属材料热处理节能新技术探析李其敏(甘肃省招标中心)随着现代制造技术的越来越快的发展,逐渐开始意识到制造业发展和环境的和谐统一,重视制造业的可持续发展以及制造业和人文科学之间的融合。
而金属材料热处理技术的先进程度决定了机械产品质量的好坏,目前我国热处理金属材料占总金属材料的40%左右,但热处理不仅耗能高而且污染大,用电量也十分巨大,所以其节能前景十分广阔。
加强节能技术的开发与实际应用,对于金属材料热处理产业的发展有着重要意义。
1金属材料热处理节能新技术的主要应用1.1热处理CAD技术应用热处理CAD技术主要指的是应用电脑模拟技术,在模拟环境下来进行研究和设计热处理工艺。
在进行智能控制热处理喷淋、淬火剂和淬火的正确选择、喷雾冷却技术、热处理节能等方面研究时,热处理CAD技术能够发挥重要作用。
例如利用三维温度场计算来进行热处理设备的节能设计,选择新型耐火材料,应用新型的炉墙结构,热处理余热的回收和利用等,可以实现大幅度降低热处理的能耗。
1.2化学热处理薄层渗透技术应用化学热处理薄层渗透技术主要指的是,打破各种化学元素渗透金属表层能够形成深度和性能上的对比的常规认识。
因为在实践和理论的分析中我们看到,过深的渗透,不但会降低金属零件的韧性,而且也不利于产品综合性能的提高,还会造成能源浪费。
采用化学热处理薄层渗透技术,如果渗碳层降低30%,那么就可以省电33%。
在实际应用中最明显的例子就是,在我国生产自行车钢球中,采用薄层渗碳技术以后,不仅使生产效率提高到42%,而且节省电能33%,整体的使用寿命也提高到了2倍,这样就实现了节能与环保的双重效果。
1.3激光热处理技术的应用激光热处理技术主要指的是,利用高功率密度的激光,对金属材料表面进行处理的办法,以此实现对金属材料实现相变硬化以及表面合金化等金属材料表面改性处理,实现其它表面淬火做不到的表面成分以及性能上的改变。
因为激光的穿透能力特别强,在金属材料加热过程中,如果加热温度低于熔点的临界点转变温度时,金属表面就会迅速产生奥氏体化,然后进行急速自冷淬火,这样,金属表面就会迅速被激光相变硬化。
探讨我国金属材料热处理先进技术应用作者:宋后玉来源:《城市建设理论研究》2013年第15期摘要:本文作者结合工作经验,对我国金属材料热处理先进技术应用与发展进行分析,以期参考交流。
关键词:金属材料;热处理;先进技术;应用;发展;中图分类号: [TB31] 文献标识码: A 文章编号:1、当前我国金属材料热处理节能生产现状及问题我国金属材料热处理行业主要存在以下问题:1.1 金属热处理设备陈旧,工艺技术落后在一些比较大型的国有金属热处理厂,由于技术限制,节能措施不到位,导致能源利用率偏低。
而对于一些小型私人企业,不仅设备陈旧,技术落后,资金也很难到位,常使用一些淘汰设备,质量无法得到保证,对环境污染也十分严重,更谈不上节能。
1.2 产品达标率低,常多次处理由于各个金属热处理厂设备陈旧,技术落后,这就导致产品达标率很低,一些产品返修率甚至高达 20%,有的要经过多次处理才能够达标。
这样重复处理无疑是对能源的极大浪费,更别说实现节能。
1.3 专业热处理技术人才缺乏早在 20 世纪 90 年代,该问题就已十分突出,截止目前还未得到有效解决。
而随着社会进一步发展,专业热处理技术人员青黄不接,很多高校又纷纷取消该专业。
笔者认为再过几年该问题将会更加突出。
因为随着国有企业热处理技术人才老化,一些新兴私人热处理企业的开办都将直接导致该专业技术人才需求的增加。
2、金属材料热处理节能新技术的应用根据以上分析,可以看出在我国金属材料热处理存在很多问题,无论是技术落后还是设备陈旧,都将直接导致能源利用率十分低下,能耗过大,这就使得资源浪费严重。
就目前情况而言,笔者认为要想在我国实现金属材料热处理节能的目的,就应该从以下新技术方面寻找突破口。
2.1 加速化学热处理过程的催渗方法加速化学热处理过程的催渗方法就是要提高化学热处理速度,降低化学热处理温度,较少化学热处理时间,节约化学热处理成本,提高化学热处理效率,提高提高化学热处理效益。
热处理新技术热处理是指对金属材料进行加热和冷却处理,以改变其组织结构和性能的工艺。
随着科学技术的不断发展,热处理技术也在不断创新,出现了一些新的热处理技术,为工业生产带来了许多好处。
一、等离子热处理技术等离子热处理技术是一种利用等离子体在金属表面产生化学反应的方法。
通过在金属材料表面产生等离子体,可以在短时间内改变金属表面的组织结构和性能。
这种技术可以提高金属材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,同时还可以改善其表面的光泽和平整度。
等离子热处理技术在航空航天、汽车制造和电子设备等领域得到了广泛应用。
二、超声波热处理技术超声波热处理技术是一种利用超声波振动在金属材料中产生热量的方法。
通过在金属材料中产生超声波振动,可以使其表面温度升高,并改变其组织结构和性能。
这种技术可以加快金属材料的热处理速度,同时还可以提高其硬度和强度。
超声波热处理技术在汽车制造、船舶制造和机械加工等领域得到了广泛应用。
三、激光热处理技术激光热处理技术是一种利用激光束在金属材料表面产生高温的方法。
通过激光束在金属材料表面的局部区域产生高温,可以改变其组织结构和性能。
这种技术可以精确控制金属材料的热处理范围和温度分布,同时还可以提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
激光热处理技术在航空航天、电子设备和光学仪器等领域得到了广泛应用。
四、等离子体辅助热处理技术等离子体辅助热处理技术是一种利用等离子体在金属材料表面产生化学反应的方法。
通过在金属材料表面产生等离子体,可以加速金属表面的热处理过程,同时还可以提高其硬度、强度和耐腐蚀性。
等离子体辅助热处理技术在电子设备、光学仪器和航空航天等领域得到了广泛应用。
五、微弧氧化热处理技术微弧氧化热处理技术是一种利用微弧氧化反应在金属表面形成氧化膜的方法。
通过在金属材料表面形成氧化膜,可以提高其耐磨性、耐腐蚀性和导电性。
这种技术可以在常温下进行,对金属材料的热影响较小,同时还可以提高其表面的硬度和光泽度。
微弧氧化热处理技术在汽车制造、船舶制造和电子设备等领域得到了广泛应用。
新时期金属材料热处理节能新技术应用摘要:随着工业发展的步伐不断加快,金属材料的应用日益广泛,而其热处理过程中能耗较高的问题也逐渐凸显。
在这一背景下,涌现了一系列金属材料热处理节能新技术,这些技术的探索和推广成为当前研究的热点。
节能是社会可持续发展的关键因素,为此,本文分析了国内金属材料热处理生产现状,阐述了常见的金属材料热处理节能新技术的具体应用,旨在解决金属材料热处理过程的能源消耗问题,创新热处理节能技术,提高金属材料的加工效果。
关键词:金属材料;热处理;节能新技术;应用分析1国内金属材料热处理生产现状国内金属材料热处理生产现状经过多年的发展,呈现出企业数量不断增长、规模扩大的趋势。
随着行业的壮大,工人数量也相应增加,形成了相当规模的从业人员队伍。
然而,随着生产量的增加,能源的消耗量也在不断上升,占据总能耗的相当比例。
这给环境可持续性带来了一定的压力,也迫使业内人员思考如何在扩大产能的同时降低能源消耗,实现可持续发展。
与一些发达国家相比,国内金属热处理行业在相同能源消耗下产量较低,这种差距主要源于技术和工艺的不合理使用,导致了生产效率的损失。
因此,亟需加强技术和工艺的创新,提高生产效率,缩小与发达国家的差距。
另外,金属热处理行业相对于其他行业来说,在节能技术研发方面滞后,导致技术水平相对较低。
受到资金、人力和技术等方面的限制,部分节能措施无法有效实施。
为了在国际竞争中占据更有利的地位,必须加大对技术创新的支持力度,加强与高校、研究机构的合作,推动行业技术水平的提升。
生产效率低下也是当前金属热处理行业面临的一个显著问题。
许多企业产品成功率较低,生产后需要修复或多次加工,造成了严重的资源浪费。
因此,需要在生产流程中引入更先进的技术和设备,提高产品一次成功率,降低资源浪费,实现绿色生产[1]。
2新时期金属材料热处理节能新技术的应用2.1真空热处理技术真空热处理技术作为一种能够实现高度控制和高效能作业的处理技术,正逐渐成为金属材料热处理领域的翘楚。
微波辅助热处理技术在金属加工中的应用近年来,微波辅助热处理技术在金属加工中引起了广泛的关注。
这种技术利用微波的高频振动和热效应,可显著提高金属材料的性能和制造效率,同时也节约了能源资源和生产成本,因此备受青睐。
一、微波辅助热处理技术的基本原理微波加热是利用微波辐射的电磁波能量,使物质内部浸渍的吸波物质发生能量转移而达到加热的目的。
微波场中,吸波物质产生的能量主要是由介电损耗和磁滞损耗两种损耗机制共同作用而产生的。
微波加热具有快速、高效、环保、节能等特点,也因此成为了现代加工技术中的一种热处理手段。
二、微波辅助热处理技术的应用领域1、金属加热处理。
微波辅助热处理技术可以用于钢铁、铝、镁、铜等金属及其合金的热处理加工。
这种技术可显著提高金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能,同时也减少了热处理时间和能源消耗。
2、表面处理。
微波辅助热处理技术可用于金属表面的硬化、淬火、退火等处理。
这种处理方式可显著提高金属材料的表面质量,同时也增强了耐腐蚀性和耐磨性。
3、粉末冶金。
微波辅助热处理技术也可用于粉末冶金领域。
通过微波热处理技术的作用,可以使粉末颗粒加速热化并均匀加热,从而得到均匀致密、结构致密的产品。
4、其他领域。
微波辅助热处理技术还可以应用于电子元器件制造、航空航天、汽车制造等领域。
例如,在汽车制造领域中,微波辅助热处理技术可用于车轮淬火、发动机零件热处理等领域。
三、微波辅助热处理技术的优缺点1、优点(1)快速高效。
微波辅助热处理技术具有快速、高效的特点,可节省时间和成本。
(2)均匀加热。
微波加热产生的热能可在物质内部迅速传递,实现物体内部和表面的均匀加热。
(3)环保节能。
微波能量仅作用于加热部位,避免了二次污染和地热损耗。
2、缺点(1)微波设备高成本。
微波加热设备价格较高,维修、保养也比传统设备复杂。
(2)局限性。
目前微波辅助热处理还有一定的技术局限性,尤其是在加热温度和厚度方面存在相应的限制。
四、结语微波辅助热处理技术是一种前沿技术,其在金属加工领域的应用前景广阔。
金属热处理工艺技术的研究与创新金属热处理工艺技术是一项重要的金属加工技术,通过控制金属材料的加热和冷却过程,改变其组织结构和性能,从而获得满足不同要求的材料性能。
随着科技的不断进步和工业的发展,金属热处理工艺技术也在不断改进和创新,以满足不同行业和领域对材料性能的要求。
一方面,金属热处理工艺技术的研究与创新主要集中在对新材料的热处理工艺的研究上。
随着航空航天、汽车、电子等行业的快速发展,对新材料的需求越来越大。
新材料往往具有更好的性能和更高的应用温度,但它们的热处理工艺也更加复杂。
因此,研究人员需要针对不同的新材料,开展深入的工艺研究,以找到合适的热处理方法,以保证新材料的性能达到设计要求。
例如,针对高温合金材料,研究人员不仅需要确定合适的加热和冷却工艺,还需要进行高温变形和退火工艺的研究,以获得良好的高温力学性能和抗氧化性能。
另一方面,金属热处理工艺技术的研究与创新还包括对传统工艺的优化和改进。
传统的金属热处理工艺通常是根据经验和试错法确定的,存在一定的局限性。
随着计算机技术和模拟方法的进步,研究人员可以使用数值模拟和计算机模拟来优化和改进金属热处理工艺。
通过数值模拟,研究人员可以模拟金属的加热和冷却过程,预测材料的组织和性能,并优化加热和冷却工艺参数,从而提高工艺效率和产品质量。
此外,还可以利用计算机模拟来研究金属的相变行为和晶体生长过程,以揭示材料的微观结构和宏观性能之间的关系。
除了对新材料和传统材料的热处理工艺进行研究与创新外,金属热处理工艺技术在环保和节能方面也有了一些创新。
传统的金属热处理过程中会产生大量的废气、废水和废渣,严重污染环境。
因此,在金属热处理工艺技术的研究与创新中,研究人员也开始关注如何减少环境污染。
他们发展了一些新的工艺方法,如水溶胶热处理、电火花处理等,以减少废气排放和废水处理的压力。
同时,通过改变热处理工艺参数和优化设备设计,可以降低能源消耗,实现金属热处理过程的节能。
接触电阻加热淬火一、引言接触电阻加热淬火是一种先进的金属热处理技术,通过利用电流在接触电阻中产生的热量对金属表面进行快速加热和淬火。
这种技术具有高效、环保、节能等优点,在金属加工领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍接触电阻加热淬火技术的原理、特点、应用领域以及发展前景。
二、接触电阻加热淬火技术的原理接触电阻加热淬火技术是利用电流在金属接触面产生的电阻热效应,对金属表面进行快速加热。
当电流通过金属接触面时,由于接触电阻的存在,会产生大量的焦耳热。
这种热量迅速传递给金属表面,使其迅速升温。
随后,通过控制电流的大小和时间,可以精确控制金属表面的加热速度和温度。
在达到预定温度后,迅速进行淬火处理,使金属表面形成一层硬度高、耐磨性好的淬火层。
三、接触电阻加热淬火技术的特点1.高效:接触电阻加热淬火技术利用电流直接对金属表面进行加热,热效率高,加热速度快。
2.环保:与传统的燃料加热方式相比,接触电阻加热淬火技术无需燃烧燃料,无废气排放,符合环保要求。
3.节能:通过精确控制电流的大小和时间,可以实现金属表面的精确加热,避免能源浪费。
4.易于实现自动化:接触电阻加热淬火技术可以与计算机控制系统相结合,实现自动化生产,提高生产效率。
四、接触电阻加热淬火技术的应用领域接触电阻加热淬火技术广泛应用于金属加工领域,如汽车制造、机械制造、航空航天等。
具体应用包括:1.汽车零部件制造:利用接触电阻加热淬火技术对汽车发动机缸体、曲轴等零部件进行热处理,提高其硬度和耐磨性。
2.机械制造:对轴承、齿轮等机械零件进行接触电阻加热淬火处理,提高其承载能力和使用寿命。
3.航空航天:航空航天的零部件需要具有较高的抗疲劳强度和耐磨性,接触电阻加热淬火技术可以满足这些要求,提高零部件的性能和使用寿命。
五、发展前景随着科技的进步和工业的发展,对金属材料性能的要求也越来越高。
接触电阻加热淬火技术作为一种先进的金属热处理技术,将在未来发挥更大的作用。
热处理对金属材料性能的影响热处理是金属加工中的一种重要技术,通过加热和冷却的过程,能够改善金属材料的性能。
本文将探讨热处理对金属材料性能的影响,并介绍几种常见的热处理方法。
一、固溶处理固溶处理是一种常用的热处理方法,适用于合金材料。
通过高温加热将合金中的固溶体完全溶解,然后在适当温度下迅速冷却,可使合金的组织细化,提高材料的硬度和强度。
同时,固溶处理还能提高合金的耐腐蚀性能和抗疲劳性能。
二、时效处理时效处理是通过加热合金材料至一定温度,保持一段时间后再迅速冷却的方法。
它适用于一些高强度合金。
时效处理能够使合金材料的析出相细化,晶界强化效应明显,提高材料的强度和硬度。
此外,时效处理还能够提高材料的耐热性和抗蠕变性能。
三、淬火处理淬火处理是通过将金属材料加热至临界温度,然后迅速冷却至室温的方法,使金属材料快速固化。
淬火处理能够显著提高金属材料的硬度和强度,但同时也会降低其韧性。
因此,在进行淬火处理时需要结合实际应用要求进行合理选择。
四、退火处理退火处理是通过加热金属材料至一定温度,然后缓慢冷却的方法。
退火处理能够改善材料的塑性,减轻内部应力,改善材料的可加工性。
常见的退火处理方法包括全退火、球化退火和应力退火等。
全退火能够降低材料硬度和强度,提高材料的延展性;球化退火能够使材料的晶粒细化,提高材料的塑性和韧性;应力退火能够减轻应力集中,提高材料的耐蚀性和寿命。
综上所述,热处理对金属材料的性能有着显著的影响。
通过选择合适的热处理方法,可以改善金属材料的硬度、强度、耐腐蚀性能和抗疲劳性能等。
热处理技术在工程领域中得到广泛应用,对于提高材料性能、延长材料使用寿命具有重要作用。
因此,在金属材料的设计和制造过程中,合理运用热处理技术是非常重要的。
微波退火工艺及其应用前景随着工业化的发展,各种金属材料逐渐成为人们重要的生产和生活用品,然而金属材料的生产过程往往会存在一些难题,如金属材料的退火问题,传统的退火技术存在一些缺陷,流程繁琐,时间长,成本高等问题。
而微波退火技术在解决这些问题方面具有独特优势,被广泛应用于金属材料的热处理领域。
一、微波退火工艺的定义微波退火工艺是指将待处理金属材料放在微波炉中,利用微波磁场对金属材料进行退火处理,将材料中的晶格缺陷、内应力、氢等细小物质排出,并提高其晶界的稳定性和强度。
由于微波退火工艺具有高效、节能、环保等优点,逐渐成为金属材料热处理领域的一种重要技术。
二、微波退火技术的原理微波退火技术是将金属材料放入微波炉中,经历了一系列的物理学现象,通过微波的电磁波对金属材料产生热效应,从而进行快速、均匀、有效的退火处理。
微波大幅度缩短了金属材料的加热时间,降低了加热温度,减少了加热损失,提高了金属材料的成品率和效率。
从而使微波退火工艺具有一定的优越性。
三、微波退火技术在实际工艺中的应用微波退火技术目前已经广泛应用于金属材料的热处理领域,具有广泛的应用前景。
该技术可以用于各种材料的退火处理,如钢铁、铜、铝等金属材料的热处理和增强技术;陶瓷材料的退火处理;钨、铌、钼等耐高温材料中的杂质清除;下述一些具体的应用:1. 金属材料热处理增强技术常规热处理技术会产生不同程度的晶界取向效应,而微波退火技术则可通过微波高速冲击和淬火达到快速凝固的境地,有效地减少和降低了材料中的晶界取向效应,从而增加了金属材料的强度、韧性以及耐腐蚀性等。
2. 陶瓷材料的退火处理传统的陶瓷材料的退火处理成本高,工艺繁琐,时间长。
而微波退火技术则能有效地提高陶瓷材料的热处理效率,缩短加热时间,降低加热温度,提高产品成品率,提高产品的质量和稳定性。
3. 钨、铌、钼等耐高温材料中的杂质清除虽然耐高温材料在高温环境中具有强度和抗腐蚀性等性能优势,但材料中往往含有较多的杂质,这些杂质会降低材料的强度和寿命等。
锻件热处理电阻炉的节能应用与改造1.锻件热处理设备概述锻件热处理目的是为了能给锻件金属切削加工提供最佳切削性能、提高产品的组织和力学性能、消除锻件在锻打(或热处理、校正等)过程产生的残余应力。
锻件只有通过合适的热处理才能保证其所要求的加工工艺性和零件最终热处理后的组织性能。
锻件热处理设备一般由热处理炉、冷却、传动、控制等系统构成,锻件热处理设备的能耗主要集中在热处理炉上。
锻件热处理炉大多为自然条件下的氧化性气氛炉(不需要可控气氛或真空状态),按热源分为火焰炉和电阻炉两大类,本文主要介绍电阻炉。
锻件热处理电阻炉分为连续式炉和间歇式炉,大中型锻造企业依据其生产规模和生产特性大多采用以连续式电阻炉为主、间歇式电阻炉为辅的热处理设备构成,小型锻造企业大多采用间歇式电阻炉。
在炉子数量上我国是以间歇式炉居多,随着专业化、规模化、经济化的锻件热处理业发展,近年来连续式电阻炉的份额在逐渐攀升,本文主要介绍连续式电阻炉。
常用连续式锻件热处理电阻炉型有:推杆式(推盘式)、传送带式(网带式、传动链式、铸链板式等)、悬链式、步进式、振底式、辊底式、转底式等2.锻件热处理电阻炉能耗损失分析热处理炉是机械工业主要的耗能大户,其用电量平均占企业用电总量的25%~30%。
改造现有低热效率的锻件热处理炉以达到提高热处理炉的热效率、节约能源、降低生产成本、提高经济效益的目的已是大势所趋。
连续式锻件热处理电阻炉在炉体结构、传动系统、炉门系统、电热系统以及保温材料和结构等方面均存在产生热能损失的因素,其具体存在的问题、状况和热能损失分析主要有以下几个方面:2.1、直推贯通式传送料盘,前后炉门必须同时打开,形成炉子内外热冷气氛快速对流,炉子热量散失严重。
2.2、炉门密封不严,炉门开启频次高,炉门溢气损失较多。
2.3、拉盘机拉杆、导轨经后炉门伸入炉膛,导热损失大;后炉门与拉盘机拉杆、导轨间无法密封,后炉门辐射、溢气损失大。
2.4、淬火炉落料斗在炉内与淬火槽相连,缺乏有效隔离和密封,淬火炉通过落料斗与炉外大气相通,造成大量热能损失。
绿色热处理简述摘要:在工业生产中针对金属材料的热处理是非常重要的一道工序,但是以往的热处理技术存在着能源浪费与环境污染等问题,目前热处理技术也逐渐向着绿色节能环保的方向发展,并且已经取得了一定成效。
因此,针对金属材料的热处理技术现状及绿色节能新技术的应用进行研究,为促进工业生产的节能发展提供参考。
关键词:热处理;金属材料;节能;技术热处理技术是最普遍的金属材料加工技术,其技术的主要载体为热能,在操作过程中需要耗费大量资源。
在节能环保理念指导下,金属材料处理节能新技术的开发具有重要的现实意义,能够促进我国资源与能源可持续发展。
与其耗费的能源相比,绿色热处理技术的开发与应用具有十分广阔的空间,需要加强对绿色节能技术的研究。
1金属材料热处理现状分析金属热处理技术是制造行业中的核心技术之一,在应用范围以及应用规模上,都比较巨大。
在热处理过程中,大量的能源、资源浪费以及环境污染成为制造行业中重点关注问题。
我国金属热处理技术还不够完善,金属产能与技术发展之间的比例存在不协调,在热处理的设备上也不够精良,严重地制约了我国金属处理工艺的进步。
我国金属材料热处理方式主要分为两种,一是普通热处理方式,此方式在应用过程中主要可以改善金属内部结构,在不改变其成分的基础上,改变其物理形态,其在技术上主要分为正火技术、淬火技术、回火技术、退火技术,其在应用过程中需要耗费大量热能。
二是表面热处理方式,在表面热处理过程中,需要对金属进行加热、冷却,在双重作用下改变金属材料的力学性能。
在技术上主要分为淬火技术、化学热处理技术。
虽然两种技术不需要精良的设备,在操作上也比较简单,但对能源的需求量过于庞大,甚至会严重影响周围环境以及空气质量。
在节能理念下,我国很多金属材料热处理厂受到资金等因素的限制,无法完全应用节能新技术对金属材料进行热处理。
经过调查结果分析,我国热处理厂没有应用节能技术的厂家达百分之七十左右,其在金属热处理中产品返修率在百分之二十以上,以上几点是我国金属材料热处理技术的应用现状[1]。
关于金属材料的运用和热处理技术分析金属材料在现代工业生产中扮演着重要的角色,它们被广泛应用于机械制造、建筑、航空航天、汽车、电子等领域。
而金属材料的性能往往需要通过热处理技术来进行调控,以满足不同工程需求。
本文将对金属材料的运用和热处理技术进行深入分析,探讨其在工业生产中的重要性和应用前景。
二、金属材料的性能调控金属材料的性能调控在工程实践中尤为重要,它可以通过改变材料的微观结构来实现。
金属材料的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能等方面。
力学性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标,物理性能包括电导率、热导率等指标,化学性能包括耐蚀性、耐热性等指标。
为了满足不同工程需求,通常需要通过热处理技术来对金属材料的性能进行调控。
三、热处理技术的分类及原理热处理技术是指通过加热、保温和冷却等工艺手段对金属材料的组织和性能进行调控的一种技术。
根据加热温度和冷却速率的不同,热处理技术主要分为退火、正火、淬火和固溶处理等几种类型。
退火是指将金属材料加热到一定温度,保持一定时间后缓慢冷却至室温的一种热处理工艺。
其主要目的是消除材料中的应力、提高延展性和韧性,改善加工性能。
正火是指将经过退火处理的金属材料再次加热到一定温度后冷却的一种热处理工艺。
其主要目的是提高金属材料的强度和硬度。
淬火是指将金属材料加热到临界温度以上,然后以极快的速度冷却的一种热处理工艺。
其主要目的是使材料表面产生高硬度的马氏体组织,从而提高材料的硬度和耐磨性。
固溶处理是指将合金材料加热到固溶温度,然后进行均匀淬火的一种热处理工艺。
其主要目的是使金属材料中的溶质原子溶解在固体溶体中,进而提高合金材料的强度和硬度。
四、热处理技术在金属材料中的应用热处理技术在金属材料中有着广泛的应用。
在机械制造领域,通过热处理技术可以使金属材料获得理想的力学性能,从而提高机械零部件的使用寿命。
通过正火处理可以提高钢材的硬度和强度,从而使其更适用于制造高强度零部件。
我国在金属材料及热加工领域取得的杰出成果、先进工艺与技术1. 引言1.1 概述金属材料及热加工领域是我国制造业和工程技术发展中至关重要的一部分。
近年来,在科学研究和工程实践的推动下,我国在金属材料研发、性能改进和应用领域取得了许多杰出成果。
同时,在热加工领域,具有先进工艺与技术的引入和创新也极大地促进了金属材料的应用与产业发展。
1.2 文章结构本文将深入探讨我国在金属材料及热加工领域取得的杰出成果、先进工艺与技术,并介绍这些成果在相关行业的应用案例。
文章将分为五个部分进行论述。
首先,引言部分进行概述并介绍本文结构;其次,第二部分将重点介绍我国在金属材料方面取得的研发成果、材料性能改进以及应用领域拓展方面的重要突破;然后,第三部分将详细探讨我国在热加工领域所采用的先进工艺与技术,包括热处理技术创新、成形工艺优化以及焊接与热连接技术的进展情况;接着,第四部分将通过汽车制造领域、能源行业应用以及建筑与航空航天领域的创新应用案例进行分析,以展示这些金属材料及热加工技术的实际产业应用价值;最后,在结论与展望部分总结文章主要成果,并探讨未来金属材料及热加工领域的可持续发展方向和前景展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍我国在金属材料及热加工领域取得的杰出成果、先进工艺与技术,突出其重要性和实际应用价值。
通过深入剖析相关成果和案例,我们可以更好地了解我国在这一领域的科学研究和产业发展水平,并为未来的进一步创新提供有益启示。
同时,该文旨在促进学者、科研机构和产业界之间的信息交流与合作,以推动我国金属材料及热加工领域的快速发展,不断提升其在国际舞台上的竞争力。
2. 金属材料的杰出成果:2.1 研发成果:我国在金属材料领域取得了许多重要的研发成果。
首先,我们在金属合金的研究与开发方面取得了巨大进展。
通过合金的优化设计和制备工艺的改进,我们成功地提高了许多金属合金的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性。
例如,在航空航天领域,我们开发出一系列新型镍基和钛基高温合金,用于制造高压涡轮叶片和燃气涡轮引擎等关键部件,使飞机的性能得到显著提升。
金属材料热处理节能新技术的有效运用
发表时间:2018-10-17T10:13:10.567Z 来源:《电力设备》2018年第19期作者:丛向阳[导读] 摘要:在改革开放的新时期,我国的经济在快速发展,社会在不断的进步,金属材料热处理技术有效促进了工业生产的发展,同时金属材料性能的使用要求也在不断的提高,热处理技术的有效应用就是为了能够更好的提升金属材料性能,节约能源。
(河钢承钢检验检测中心河北承德 067002)摘要:在改革开放的新时期,我国的经济在快速发展,社会在不断的进步,金属材料热处理技术有效促进了工业生产的发展,同时金属材料性能的使用要求也在不断的提高,热处理技术的有效应用就是为了能够更好的提升金属材料性能,节约能源。
我国可持续发展战略的提出,促使经济发展的各个领域都重视节能环保,对金属材料热处理节能技术也提出了更高的要求,因此,应重视金属材料热处理节能
技术的应用,是促进我国工业和制造业的发展的前提。
关键词:金属材料;热处理;节能新技术;运用引言
金属材料的处理一直是中国的一个难题,一方面是材料自身的问题,一方面也是处理设备的问题。
如果金属处理的不恰当,不但浪费资源,还会造成巨大的工业污染,危害社会,危害人民。
如果说,只注重经济的发展,而不去寻求新的方法来解决这一些问题,那么就算经济再好,人们没有一个好的生活环境,也是徒劳。
1我国金属材料热处理工艺应用现状 1.1热处理技术相关设备陈旧,工艺水平较低
自从实施改革开放政策以后,我国的工业化发展速度在不断的提高,并且实现了良好的发展形势,这对我国金属材料热处理技术的发展起到了一定的推动作用,但是相比于发达国家的热处理技术还存在较大的差距,由于我国当时对热处理技术的重视程度不足,在资金和技术方面并没有给予足够的支持。
当时无论是大型企业还是一些小型的工厂所使用的金属材料热处理设备都相对落后,导致处理工艺在使用的过程中造成了能源消耗过大的情况。
1.2能源利用效率低
在我国金属材料热处理的企业和工厂较多,工艺水平具有较大差别,一些资金雄厚的企业通过引进国外先进的技术和工艺,达到了较高的工艺水平,大部分中小型的热处理企业和工厂在经营和管理上还是粗放型的模式,并没有对工艺和技术给予足够的重视,导致其在生产和制造的过程中出现了能源消耗过大,能源利用效率低下等问题。
1.3热处理技术生产出成品的合格率较低金属材料热处理技术在使用的过程中由于工厂设备陈旧以及工艺水平低,导致生产出的成品不能满足相关的标准和要求,导致生产出成品的合格率较低,同时对使用的材料及能源也是一种严重浪费。
1.4热处理行业技术人才缺失企业的发展离不开技术的支持,同时更离不开人才的贡献,就当前我国热处理行业的发展情况来看,呈现出人才匮乏的现状,另外,由于一些高等院校取消了此专业的设置,导致了人才需求的不断提高。
在热处理企业中一些老员工具备一定的行业经验,但是对热处理节能技术和工艺的相关理论知识了解不够,同时固化的思维方式导致热处理基节能新技术的传播和发展受到了一定的限制。
2金属材料热处理节能新技术的有效应用 2.1激光热处理技术应用
在具体进行金属材料热处理节能的过程之中,运用激光处理技术,可以有效的促进热处理节能技术的进一步的创新。
针对该项创新技术来进行分析,其实质上主要借助的是功率密度相对较高的激光,确保金属材料逐步的将硬化的特点展现出来。
激光热处理技术,其适应被用在合成性金属材料,利用激光处理,可以很好的实现金属表面性能的变化与处理,从而推动金属材料及时的转换之前的性能。
激光,其自身作为一类穿透力极强的方式,其主要被运用在金属加热阶段,稍有不慎就会出现加热温度无法达到金属材料熔点的现象,那么相应的金属材料的表面就会发生变更,在这种情况下,则就需要运用急速性自冷淬火的方式来进行处理,最终有效的确保金属材料表面硬度强化的目的。
2.2利用CAD热处理智能热处理技术减少污染(CAD热处理技术)
在热处理的节能方面不得不谈到CAD技术,这种技术运用计算机模拟技术分析设计部分热处理的工艺流程。
主要使用喷淋,喷雾等方法,也可以正确的选择淬火剂和淬火方法,加快渗碳过程从而达到减少污染的目的,实现环保和节能的生产目标,智能CAD技术是绿色生产的重要标志。
在此间,用三维温度场计算法,把资源重新回收利用也是减少能耗的有效措施。
2.3化学热处理薄层渗入节能技术
热处理有助于材料性能的维护,当今应用最为普遍的一种热处理技术是化学热处理薄层渗入技术。
在热处理技术的应用中,化学热处理薄层渗入技术实现了创新与突破,在传统的思想中,人们感觉仅仅在表面渗入化学元素,那么金属材料的性能难以获得变化,然而,化学热处理薄层渗入技术的应用能够实现显著的成效。
绝大多数的热处理技术因为要求长时间地加热,这会导致很多的电能耗费掉,并且也会污染环境。
作为一种节能技术的化学热处理薄层渗入技术在相同的状况之下,相比较于其它的热处理节能技术,其可以节省大概33%的电能。
因为国内存在较多的使用自行车的数量,为此增多了使用的钢球量,而通过化学热处理薄层渗入技术可以实现钢球生产效率的大大提升,并且使耗费的煤油、甲醛等减少,在实现钢球应用年限延长的过程中,也实现了生产成本的大大节省。
2.4真空热处理节能技术
真空热处理技术是指金属热材料处理条件极其技术较为成熟的情况下,基于真空的条件之下,结合热处理金属材料构件的工艺技术,如此可以处理低压渗碳金属材料的表面,以及在完成处理之后对表面实施高压气淬,从而使热处理金属材料的时间大大地减少,最终使消耗的材料减少,以实现节能的终极目标。
基于当今的技术标准上,尽管难以做到真空的绝对性,然而在10Pa以下的条件之下应用金属材料的热处理工艺节能技术,就可以实现显著的成效。
除此之外,在10Pa以下的条件中,金属材料热处理工艺技术不会显著地影响到金属的特性,可以避免金属材料的气孔、变形情况出现,以及有着非常高的柔性、清洁性等。
结合调查证实,真空热处理技术在金属材料热处理企业中的应用,能够实现显著的效果。
2.5其他的节能方式
(1)寻找新的加热能源。
金属热处理通常采用的能源有燃料(煤,石油,天然气等)加热,电加热以及现在广泛使用的光束加热和电子束加热。
这些加热源主要加热方式就是向工件表面施加极高能量密度的加热,让工件表面迅速升高到达熔融状态,然后让工件冷却,最终使其表面特性发生变化,这些能源加热提高了工件表面的耐磨性和耐腐性,在提高经济效益方面确实存在不错的效果,但是这些能源的消耗过多,排放的垃圾气体过多。
要解决这些问题那就必须找到可以替代的清洁的加热能源。
我们不能专注于经济效益的增加,更应该注意环境的保护。
科学技术的快速进步对热处理技术的发展奠定了基础,这就减少了热处理能源发现的进程。
比如:安全高效的激光和离子能源,但是技术应用需求设备都比较昂贵,目前并没有大量的投入使用。
因此,在寻找新能源的同时,政府部门也应该适当的扶持这些产业的发展。
(2)提倡新的加热方式。
金属的热处理最主要的工序就是加热,合理的加热方式不仅能减少能源的消耗也能提高金属热处理的质量。
在工件生产中,在加热工件时应当保持加热温度均匀,尽量避免工件部分氧化,脱碳等事情出现。
还应该控制加热,保证金属材料进行适当的程序转变。
结语
总而言之,当前社会生产发展的主题之一是节能环保,因此应用金属材料热处理节能技术显得非常关键,其能够降低资源的消耗量、实现生态环境的保护,因而有助于国内金属机械制造业的稳定与健康发展。
这就需要在热处理金属材料中有效地应用热处理CAD节能技术、激光热处理节能技术、真空热处理节能技术、振动时效处理节能技术、化学热处理薄层渗入节能技术等,从而真正地实现节能。
参考文献:
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[2]钟国新.金属材料热处理节能新技术应用探讨[J].科技创新与应用,2015,(14):49.。