熱處理在金屬材料中的作用與意義

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 時(shí)間：2018/12/8 4:12:28

金屬是元素的一種，存在于大自然中，在開(kāi)采之后，內(nèi)部的雜質(zhì)是比較多的，由于其內(nèi)部的雜質(zhì)較多，所以無(wú)力性質(zhì)不夠穩(wěn)定，所以，金屬需要進(jìn)行熱處理才能強(qiáng)化質(zhì)量，提升實(shí)際的使用性能，把金屬工件盛放某些介質(zhì)中進(jìn)行加熱，并達(dá)到一定的溫度，保持如此溫度的情況下放置一定時(shí)間后，再運(yùn)用速度不同的冷卻方式進(jìn)行處理的一種工藝，就是金屬材料熱處理技術(shù)。

作為材料生產(chǎn)過(guò)程中最重要的處理工藝之一，金屬熱處理技術(shù)與其他的普通加工技術(shù)相比而言，具有極大的優(yōu)勢(shì)。首先，熱處理只是對(duì)工件的內(nèi)部的顯微組織或表面的化學(xué)成分進(jìn)行改變，對(duì)工件的使用性能進(jìn)行改善或者是增強(qiáng)，而一般不會(huì)改變工件的整體化學(xué)成分和形狀。熱處理特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能觀察到的。金屬熱處理中的“四把火”指退火、正火、淬火（固溶）和回火（時(shí)效）。加熱工件并達(dá)到到一定的溫度時(shí)，根據(jù)工件的大小和材料的不同而使用不同的保溫時(shí)間，再緩慢的進(jìn)行冷卻，這就是退火。退火的主要目的在于把材料的硬度適當(dāng)降低，提高材料的可塑性能，方便進(jìn)行后續(xù)的加工，使殘余的應(yīng)力降低，均勻分布材料的成分和組織。
金屬材料熱處理過(guò)程中會(huì)消耗大量的資源能量，與此同時(shí)，在消耗資源的時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生大量污染因素。這也是對(duì)金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)研究的主要因素，也是目前各大金屬材料制造商最為關(guān)注的問(wèn)題。

我國(guó)金屬材料熱處理節(jié)能生產(chǎn)存在的問(wèn)題:
（1）能耗高居不下，產(chǎn)出持續(xù)低迷，能源利用率較低。國(guó)內(nèi)外金屬熱處理能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)可以明顯發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日本和歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)金屬熱處理能耗為350 kW.h/t 以下的時(shí)候，國(guó)內(nèi)金屬熱處理能耗要整整高出3-4 倍。當(dāng)前中國(guó)在金屬材料熱處理領(lǐng)域的平均能耗還停留在600 kW.h/t 左右。
（2）用于金屬熱處理的設(shè)施過(guò)于陳舊，缺乏先進(jìn)的工藝技術(shù)。很多規(guī)模較大的國(guó)有金屬熱處理廠往往存在能耗過(guò)大的問(wèn)題，其主要原因是處理技術(shù)上的限制，缺乏足夠的節(jié)能措施，這就造成了能源利用率的低下。大型國(guó)有金屬熱處理長(zhǎng)尚且有這種問(wèn)題，那些小型的私人企業(yè)在設(shè)備和技術(shù)上更加落后，而且往往還會(huì)遇到資金上的問(wèn)題，使用的設(shè)備甚至是市面上已經(jīng)淘汰了的設(shè)備，無(wú)法保證質(zhì)量，容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，節(jié)能就更加沒(méi)法實(shí)現(xiàn)。
（3）生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品次品率高，需要進(jìn)行多次處理。因?yàn)楹芏嘟饘贌崽幚韽S使用的設(shè)備過(guò)于，使用的技術(shù)也與時(shí)代脫節(jié)，使得生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品達(dá)標(biāo)率過(guò)低，浪費(fèi)了大量的能源和人力。

（4）缺乏大量專(zhuān)業(yè)熱處理技術(shù)人才。這個(gè)問(wèn)題并不是近幾年才存在的，早在20 世紀(jì)90 年代就已經(jīng)非常嚴(yán)重，不過(guò)一直遺留到了現(xiàn)在。雖然社會(huì)在發(fā)展，但熱處理領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人員卻一直是上一代老技術(shù)人員，在這種局勢(shì)下很多高校卻紛紛取消該專(zhuān)業(yè)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在未來(lái)幾年，這個(gè)問(wèn)題會(huì)徹底爆發(fā)，嚴(yán)重制約金屬材料的發(fā)展。盡管現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多與熱處理專(zhuān)業(yè)相接近的專(zhuān)業(yè)，不過(guò)還是有一定的差異存在的，無(wú)法做到培養(yǎng)真正高素質(zhì)、高水平的熱處理專(zhuān)業(yè)人才。

我國(guó)必須加大在金屬材料熱處理的新技術(shù)研發(fā)中的力度，重點(diǎn)針對(duì)降低能耗以及環(huán)保發(fā)展節(jié)能新技術(shù)。

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