隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的越來(lái)越快的發(fā)展，逐漸開(kāi)始意識(shí)到制造業(yè)發(fā)展和環(huán)境的和諧統(tǒng)一，重視制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及制造業(yè)和人文科學(xué)之間的融合。而金屬材料熱處理技術(shù)的先進(jìn)程度決定了機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，目前我國(guó)熱處理金屬材料占總金屬材料的40％左右，但熱處理不僅耗能高而且污染大，用電量也十分巨大，所以其節(jié)能前景十分廣闊。加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)際應(yīng)用，對(duì)于金屬材料熱處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

　　1、金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的主要應(yīng)用

　　1．1熱處理CAD技術(shù)應(yīng)用

　　熱處理CAD技術(shù)主要指的是應(yīng)用電腦模擬技術(shù)，在模擬環(huán)境下來(lái)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)熱處理工藝。在進(jìn)行智能控制熱處理噴淋、淬火劑和淬火的正確選擇、噴霧冷卻技術(shù)、熱處理節(jié)能等方面研究時(shí)，熱處理CAD技術(shù)能夠發(fā)揮重要作用。例如利用三維溫度場(chǎng)計(jì)算來(lái)進(jìn)行熱處理設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)，選擇新型耐火材料，應(yīng)用新型的爐墻結(jié)構(gòu)，熱處理余熱的回收和利用等，可以實(shí)現(xiàn)大幅度降低熱處理的能耗。

　　1．2化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)應(yīng)用

　　化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)主要指的是，打破各種化學(xué)元素滲透金屬表層能夠形成深度和性能上的對(duì)比的常規(guī)認(rèn)識(shí)。因?yàn)樵趯?shí)踐和理論的分析中我們看到，過(guò)深的滲透，不但會(huì)降低金屬零件的韌性，而且也不利于產(chǎn)品綜合性能的提高，還會(huì)造成能源浪費(fèi)。采用化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)，如果滲碳層降低30％，那么就可以省電33％。在實(shí)際應(yīng)用中最明顯的例子就是，在我國(guó)生產(chǎn)自行車鋼球中，采用薄層滲碳技術(shù)以后，不僅使生產(chǎn)效率提高到42％，而且節(jié)省電能33％，整體的使用壽命也提高到了2倍，這樣就實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保的雙重效果。

　　1.3激光熱處理技術(shù)的應(yīng)用

　　激光熱處理技術(shù)主要指的是，利用高功率密度的激光，對(duì)金屬材料表面進(jìn)行處理的辦法，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料實(shí)現(xiàn)相變硬化以及表面合金化等金屬材料表面改性處理，實(shí)現(xiàn)其它表面淬火做不到的表面成分以及性能上的改變。因?yàn)榧す獾拇┩改芰μ貏e強(qiáng)，在金屬材料加熱過(guò)程中，如果加熱溫度低于熔點(diǎn)的臨界點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，金屬表面就會(huì)迅速產(chǎn)生奧氏體化，然后進(jìn)行急速自冷淬火，這樣，金屬表面就會(huì)迅速被激光相變硬化。激光熱處理高速加熱以及高速冷卻所獲得的組織密度、硬度、耐磨性能都很好，尤其是激光淬火的金屬材料部分能夠獲得4000k~mm2的殘余壓應(yīng)力，這就大大提高疲勞性能。此外，激光淬火還可以進(jìn)行局部選擇性淬火，通過(guò)對(duì)多光斑尺寸上的控制，更加適合其它熱處理技術(shù)所無(wú)法完成的管孔、溝深以及刀具刃口等局部地區(qū)的硬化。激光還能夠遠(yuǎn)距離進(jìn)行傳送，可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)激光機(jī)器多工作臺(tái)同時(shí)工作，使用電腦編程進(jìn)行對(duì)激光熱處理過(guò)程的控制和管理能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，大大提高生產(chǎn)效率。

　　1．4真空熱處理技術(shù)應(yīng)用

　　金屬材料真空熱處理技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于使用無(wú)氧處理介質(zhì)，所以真空滲碳零件不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部氧化現(xiàn)象。因?yàn)樵O(shè)備能夠提高滲碳溫度，所以大大縮短了生產(chǎn)周期。而且真空熱處理氣體消耗量以及排放量明顯減少，不需要火簾和點(diǎn)燃器裝置，空載時(shí)可以停爐，進(jìn)行加熱和降溫時(shí)間上更短，大大的提提高了設(shè)備的利用率。目前世界先進(jìn)國(guó)家的真空熱處理技術(shù)的主要發(fā)展方向是抽真空后反充惰性氣體，然后在爐膛內(nèi)部配置攪拌風(fēng)扇，因?yàn)槭褂脤?duì)流傳熱方式，所以進(jìn)行加熱時(shí)會(huì)更加快速而有均勻。此外還可以把流量傳感器做為真空淬火專家控制系體的一個(gè)輸入端，以此用來(lái)測(cè)量淬火的熱傳導(dǎo)效率。

　　1．5振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)應(yīng)用

　　振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)主要指的是為消除金屬制件殘余應(yīng)力，幫助其穩(wěn)定大小，防止變形和開(kāi)裂的技術(shù)。過(guò)去的時(shí)效工藝一般都采用的是熱處理爐低溫長(zhǎng)時(shí)問(wèn)加熱時(shí)效，這樣的方式所造成的后果就是成本高、周期長(zhǎng)，在長(zhǎng)時(shí)間加熱過(guò)程中，不可避免的造成電耗增大。基于傳統(tǒng)時(shí)效工藝，金屬材料熱處理新技術(shù)主要利用不同頻率所產(chǎn)生的多諧波共振原理制造的多型振動(dòng)時(shí)效電腦控制設(shè)備，使用此種時(shí)效設(shè)備，可以大大節(jié)約電能。振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)較之熱處理爐來(lái)說(shuō)，可以節(jié)省電能40％，金屬材料的韌性可以提高到35％。

　　隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的越來(lái)越快的發(fā)展，逐漸開(kāi)始意識(shí)到制造業(yè)發(fā)展和環(huán)境的和諧統(tǒng)一，重視制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及制造業(yè)和人文科學(xué)之間的融合。而金屬材料熱處理技術(shù)的先進(jìn)程度決定了機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，目前我國(guó)熱處理金屬材料占總金屬材料的40％左右，但熱處理不僅耗能高而且污染大，用電量也十分巨大，所以其節(jié)能前景十分廣闊。加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)際應(yīng)用，對(duì)于金屬材料熱處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

　　1、金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的主要應(yīng)用

　　1．1熱處理CAD技術(shù)應(yīng)用

　　熱處理CAD技術(shù)主要指的是應(yīng)用電腦模擬技術(shù)，在模擬環(huán)境下來(lái)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)熱處理工藝。在進(jìn)行智能控制熱處理噴淋、淬火劑和淬火的正確選擇、噴霧冷卻技術(shù)、熱處理節(jié)能等方面研究時(shí)，熱處理CAD技術(shù)能夠發(fā)揮重要作用。例如利用三維溫度場(chǎng)計(jì)算來(lái)進(jìn)行熱處理設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)，選擇新型耐火材料，應(yīng)用新型的爐墻結(jié)構(gòu)，熱處理余熱的回收和利用等，可以實(shí)現(xiàn)大幅度降低熱處理的能耗。

　　1．2化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)應(yīng)用

　　化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)主要指的是，打破各種化學(xué)元素滲透金屬表層能夠形成深度和性能上的對(duì)比的常規(guī)認(rèn)識(shí)。因?yàn)樵趯?shí)踐和理論的分析中我們看到，過(guò)深的滲透，不但會(huì)降低金屬零件的韌性，而且也不利于產(chǎn)品綜合性能的提高，還會(huì)造成能源浪費(fèi)。采用化學(xué)熱處理薄層滲透技術(shù)，如果滲碳層降低30％，那么就可以省電33％。在實(shí)際應(yīng)用中最明顯的例子就是，在我國(guó)生產(chǎn)自行車鋼球中，采用薄層滲碳技術(shù)以后，不僅使生產(chǎn)效率提高到42％，而且節(jié)省電能33％，整體的使用壽命也提高到了2倍，這樣就實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保的雙重效果。

　　1.3激光熱處理技術(shù)的應(yīng)用

　　激光熱處理技術(shù)主要指的是，利用高功率密度的激光，對(duì)金屬材料表面進(jìn)行處理的辦法，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料實(shí)現(xiàn)相變硬化以及表面合金化等金屬材料表面改性處理，實(shí)現(xiàn)其它表面淬火做不到的表面成分以及性能上的改變。因?yàn)榧す獾拇┩改芰μ貏e強(qiáng)，在金屬材料加熱過(guò)程中，如果加熱溫度低于熔點(diǎn)的臨界點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，金屬表面就會(huì)迅速產(chǎn)生奧氏體化，然后進(jìn)行急速自冷淬火，這樣，金屬表面就會(huì)迅速被激光相變硬化。激光熱處理高速加熱以及高速冷卻所獲得的組織密度、硬度、耐磨性能都很好，尤其是激光淬火的金屬材料部分能夠獲得4000k~mm2的殘余壓應(yīng)力，這就大大提高疲勞性能。此外，激光淬火還可以進(jìn)行局部選擇性淬火，通過(guò)對(duì)多光斑尺寸上的控制，更加適合其它熱處理技術(shù)所無(wú)法完成的管孔、溝深以及刀具刃口等局部地區(qū)的硬化。激光還能夠遠(yuǎn)距離進(jìn)行傳送，可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)激光機(jī)器多工作臺(tái)同時(shí)工作，使用電腦編程進(jìn)行對(duì)激光熱處理過(guò)程的控制和管理能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，大大提高生產(chǎn)效率。

　　1．4真空熱處理技術(shù)應(yīng)用

　　金屬材料真空熱處理技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于使用無(wú)氧處理介質(zhì)，所以真空滲碳零件不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部氧化現(xiàn)象。因?yàn)樵O(shè)備能夠提高滲碳溫度，所以大大縮短了生產(chǎn)周期。而且真空熱處理氣體消耗量以及排放量明顯減少，不需要火簾和點(diǎn)燃器裝置，空載時(shí)可以停爐，進(jìn)行加熱和降溫時(shí)間上更短，大大的提提高了設(shè)備的利用率。目前世界先進(jìn)國(guó)家的真空熱處理技術(shù)的主要發(fā)展方向是抽真空后反充惰性氣體，然后在爐膛內(nèi)部配置攪拌風(fēng)扇，因?yàn)槭褂脤?duì)流傳熱方式，所以進(jìn)行加熱時(shí)會(huì)更加快速而有均勻。此外還可以把流量傳感器做為真空淬火專家控制系體的一個(gè)輸入端，以此用來(lái)測(cè)量淬火的熱傳導(dǎo)效率。

　　1．5振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)應(yīng)用

　　振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)主要指的是為消除金屬制件殘余應(yīng)力，幫助其穩(wěn)定大小，防止變形和開(kāi)裂的技術(shù)。過(guò)去的時(shí)效工藝一般都采用的是熱處理爐低溫長(zhǎng)時(shí)問(wèn)加熱時(shí)效，這樣的方式所造成的后果就是成本高、周期長(zhǎng)，在長(zhǎng)時(shí)間加熱過(guò)程中，不可避免的造成電耗增大。基于傳統(tǒng)時(shí)效工藝，金屬材料熱處理新技術(shù)主要利用不同頻率所產(chǎn)生的多諧波共振原理制造的多型振動(dòng)時(shí)效電腦控制設(shè)備，使用此種時(shí)效設(shè)備，可以大大節(jié)約電能。振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)較之熱處理爐來(lái)說(shuō)，可以節(jié)省電能40％，金屬材料的韌性可以提高到35％。

　　2、金屬材料熱處理節(jié)能技術(shù)的發(fā)展情況

　　2．1熱處理的主要污染物

　　在熱處理過(guò)程中出現(xiàn)的污染主要有空氣、水以及電磁污染和噪音污染等。在這幾種污染中，噪音污染和電磁污染處理起來(lái)比較容易，可以使用噪音防護(hù)處理噪音污染，使用電磁屏蔽來(lái)降低電磁污染。金屬材料在淬火過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)物以及清洗液中的化學(xué)物品對(duì)于空氣和水源都會(huì)起到不同的污染。所以要加快金屬材料熱處理新技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠節(jié)省能源，而且也可以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

　　2．2我國(guó)金屬材料熱處理節(jié)能和環(huán)保現(xiàn)狀

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，金屬材料熱處理過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題在產(chǎn)品生產(chǎn)和使用中越來(lái)越明顯，但得到的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我們不僅要在金屬材料熱處理上使用新技術(shù)，還要對(duì)于熱處理所產(chǎn)生的一系列問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致研究，以保證生產(chǎn)和環(huán)境和諧發(fā)展。目前主要存在的問(wèn)題是，我國(guó)在熱處理改造上的資金投入不夠，專門從事此類行業(yè)的專業(yè)人才也很少，所以導(dǎo)致在金屬材料熱處理方面上得不到相應(yīng)的發(fā)展。由于我國(guó)熱處理企業(yè)大多都是封閉式企業(yè)，這就會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)中出現(xiàn)利用率低、能耗大以及污染嚴(yán)重等問(wèn)題，對(duì)于這樣的情況發(fā)生需要我國(guó)重視生產(chǎn)規(guī)模化的調(diào)整，組建專業(yè)化的生產(chǎn)廠，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的目的，在獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也能能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　2.3金屬材料熱處理技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策

　　金屬材料熱處理企業(yè)也是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的一個(gè)重要組成部分，所以也是以利益為第一目標(biāo)，所以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，是金屬材料熱處理企業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。在實(shí)際生產(chǎn)中，使用金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)，可以在生產(chǎn)中使用自動(dòng)化，消除人為影響因素，大大縮短生產(chǎn)周期，減少發(fā)生故障的可能，并且能夠提高設(shè)備的可靠性。雖然目前我國(guó)金屬材料熱處理技術(shù)還相對(duì)落后，但隨著機(jī)械制造業(yè)的迅速發(fā)展，未來(lái)時(shí)間里一定會(huì)有更好的應(yīng)用。

　　3、總結(jié)

　　綜上所述，金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜而又繁瑣的工作，同時(shí)也是一項(xiàng)保護(hù)環(huán)境節(jié)省工業(yè)成本的新技術(shù)，需要引起我們的重視。隨著熱處理節(jié)能新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)節(jié)能熱處理技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊，正朝著優(yōu)質(zhì)高效以及清潔低耗的方向發(fā)展，將會(huì)慢慢走向我國(guó)熱處理產(chǎn)業(yè)的低能耗、低污染和低排放的可持續(xù)發(fā)展道路上去。