金属材料热处理节能新技术及应用论文
金属材料热处理节能新技术及应用

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金属材料热处理节能新技术

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。
金属材料与热处理论文关于金属材料的论文

金属材料与热处理论文关于金属材料的论文:金属材料与热处理工艺关系的探讨摘要:本文以实验现象及数据为依据,客观分析了热处理工艺中预热、温度及应力与金属材料组织、性能等之问的关系。
关键词:金属材料:热处理;关系中图分类号TGl文献标识码A文章编号1674-6708(2010)29-0122-020、引言工业生产中,许多金属材料为最大限度地发挥材料潜力,需要提高其机械性能。
在设计工作中,正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。
而不合理的热处理条件,不仅不会提高材料的机械性能,反而会破坏材料原有的性能。
因此,设计人员在根据金属材料成分及组织确定热处理的工艺要求时,应准确分析金属材料与热处理工艺的关系,合理安排工艺流程,才能得到理想的效果。
1、金属材料结构及基本组织在工业生产中,广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。
但用得更多的是它们的合金。
金属和合金的内部结构包含两个方面:其一是金属原子之间的结合方式;其二是原子在空间的排列方式。
金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系,原子排列方式不同,金属的性能就出现差异。
金属材料热处理过程是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能的一种工艺。
因此,对某些金属或合金来说,可以用热处理工艺来改变它的原子排列,进而改变其组织结构,控制其机械性能,以满足工程技术的需要。
不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面就金属的材料的某些性能来分析其与热处理工艺的关系,以便更好的提高材料的机械性能。
2、金属材料与热处理工艺的关系2.1金属材料的切削性能与热处理预热的关系金属材料加工的整个工艺流程中,如果切削加7-7-艺与热处理工艺之间能相互沟通,密切配合,对提高产品质量将有很大好处。
在金属切削过程中,由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同,金属的变形程度也不同,从而产生不同程度的光洁度。
探讨我国金属材料热处理先进技术应用

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。
《一种Q-P-T热处理的新工艺研究》

《一种Q-P-T热处理的新工艺研究》篇一一种Q-P-T热处理新工艺研究一、引言随着现代工业技术的快速发展,金属材料的性能优化与提升成为了众多科研工作者的研究焦点。
热处理工艺作为金属材料加工过程中的重要环节,其对于金属材料的组织结构、力学性能以及使用寿命等方面具有显著影响。
传统的热处理工艺包括淬火、回火等步骤,虽然能够有效提升金属材料的性能,但在某些方面仍存在改进空间。
近年来,一种名为Q-P-T的新型热处理工艺逐渐受到了研究者的关注。
本文将就这一新工艺展开研究,探讨其应用与优势。
二、Q-P-T热处理新工艺概述Q-P-T热处理新工艺是一种结合了淬火(Quenching)、部分回火(Partial Tempering)以及时效处理(Timing)的新型金属材料热处理技术。
相较于传统热处理工艺,Q-P-T工艺在保留了淬火带来的高硬度、高强度的同时,通过部分回火和时效处理,进一步优化了金属材料的综合性能。
三、Q-P-T新工艺的研究方法1. 材料选择与制备:选择具有代表性的金属材料,如合金钢、不锈钢等,进行Q-P-T新工艺的实验。
在实验前,需对材料进行预处理,如清洗、预磨等。
2. 热处理过程:将预处理后的金属材料进行Q-P-T热处理。
具体包括淬火、部分回火以及时效处理三个步骤。
在每个步骤中,严格控制温度、时间等参数,确保热处理的准确性和可靠性。
3. 性能测试:对经过Q-P-T新工艺处理的金属材料进行性能测试,包括硬度、强度、韧性等指标。
同时,通过金相显微镜、扫描电镜等手段观察金属材料的组织结构变化。
4. 结果分析:根据性能测试和金相观察结果,分析Q-P-T新工艺对金属材料性能和组织结构的影响,并与其他热处理工艺进行对比分析。
四、Q-P-T新工艺的应用与优势1. 应用领域:Q-P-T新工艺适用于多种金属材料的热处理,如合金钢、不锈钢、铝合金等。
在机械制造、汽车制造、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
2. 优势分析:(1)提高硬度与强度:通过淬火和部分回火过程,有效提高金属材料的硬度和强度。
新时期金属材料热处理节能新技术应用

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。
《一种Q-P-T热处理的新工艺研究》范文

《一种Q-P-T热处理的新工艺研究》篇一一种Q-P-T热处理新工艺研究一、引言随着现代工业技术的快速发展,金属材料的性能要求日益提高。
热处理技术作为提高金属材料性能的重要手段,其新工艺的研究与应用显得尤为重要。
Q-P-T热处理工艺作为一种新型的热处理技术,其独特性和优越性在金属材料性能提升方面表现出显著的效果。
本文旨在研究一种Q-P-T热处理新工艺,探讨其原理、应用及优势,为金属材料性能的提升提供新的思路和方法。
二、Q-P-T热处理新工艺的原理Q-P-T热处理新工艺是一种结合了淬火(Quenching)、分时(Partitioning)和回火(Tempering)三个步骤的热处理工艺。
该工艺的原理是在保持金属材料组织稳定性的基础上,通过调整淬火温度、保温时间以及回火温度等参数,使金属材料在保持良好塑性的同时,提高其强度和硬度。
三、Q-P-T热处理新工艺的步骤1. 淬火(Quenching):将金属材料加热至一定温度,保持一段时间后迅速冷却,使金属材料获得一定的奥氏体组织。
2. 分时(Partitioning):在保持淬火后金属材料的组织稳定性的基础上,通过调整保温时间和温度,使碳、合金元素在奥氏体中进行充分的扩散和分配。
3. 回火(Tempering):将经过分时处理的金属材料进行回火处理,使金属材料在保持高强度的同时,提高其塑性和韧性。
四、Q-P-T热处理新工艺的应用Q-P-T热处理新工艺广泛应用于汽车、航空、军工等领域。
在汽车制造中,采用Q-P-T热处理工艺可以提高汽车零部件的强度和耐磨性,降低重量,提高燃油效率。
在航空领域,该工艺可以提高飞机零部件的抗疲劳性能和耐腐蚀性能,保证飞行安全。
在军工领域,该工艺可以提高武器装备的战斗性能和可靠性。
五、Q-P-T热处理新工艺的优势1. 提高金属材料的综合性能:Q-P-T热处理新工艺可以在保持金属材料良好塑性的同时,提高其强度和硬度,使金属材料具有更好的综合性能。
金属热处理工艺技术的研究与创新

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。
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金属材料热处理节能新技术及应用
一、绪论
现代的制造技术非常重视制造与环境的和谐统一,制造业的可持续发展要和制造技术、环境科学、人文科学有机融合。
先进制造技术才能有效保证产品的竞争能力的,先进的热处理技术是保证机械产品的质量水平的关键。
现在我国的热处理的钢铁材料占钢材总量的四成,热处理产生的污染高而且能量耗费大,是机械制造业用电大户。
因此,我国的热处理行业的节能潜力有很大的上升空间,增加研究开发金属材料的热处理节能的新技术的力度,对于减少我国能源耗费,保护我国生态环境,促进我国制造业和机械业的热处理的健康、持续发展有很强烈的现实意义。
二、我国金属材料热处理节能新技术和应用
我国热处理能源利用的现实情况是能量耗费巨大,效率不高且能源浪费和污染极为严重。
造成能量耗费高的主因是机械设备的运转效率较低、机械设备装炉量不满、机械设备低利用效率、供加热的机械设备相对落后,无功效消耗的能源多等。
当前我国的热处理节能新技术及应用主要要通过革新工艺、改进设备实现。
1、化学热处理的薄层渗入技术。
化学热处理的薄层渗入技术打破人们认为的,各类化学元素渗入金属表层的深度和性能成正比的错误认识。
实践和理论分析,渗层过深不但降低零件韧性且不利于增强产品的综合性能,无端增加成本和污染。
为此中国的机械业和制造业使用化学薄层渗入的相关工艺技术,降低渗碳层三成,节约
电能也达到三成多。
2、超硬的工具零件涂层技术。
这个化学技术通过离子对加工的金属工件做轰击,提高工件的的应用期限。
高新设备对热处理采用全程电脑监控,缩短了时间,提高了质量,有利于优质、高效、节能生产。
3、处理振动时效的技术。
振动时效的处理工艺是为了消除金属制件的残余内应力,使金属工件的尺寸不容易变化,防止金属工件受热变形。
传统工艺多是加热时效,主要是通过热处理炉的长时间的低温加工,费用大且时间长,很大程度加大了电能耗费。
而使用振动时效的工艺的机械能节省电量。
二者相比,节约能量四成的同时金属韧性五成
4、热处理的cad技术。
热处理的cad技术应用计算机的模拟技术,模拟生产环境研究、设计热处理的工艺。
在开发智能热处理喷淋控制,喷雾冷却,正确选择淬火剂和淬火的方法等方面,热处理智能的cad技术可以减少能耗,节约电能,是高新技术在热处理中应用的重要表现。
5、热处理真空技术。
真空的热处理技术有一个特别明显的优点就是使用了无氧处理的中介媒质,所以在真空渗碳的零件不会有内氧化的现象发生。
由于真空的热处理工艺设备可以提高渗碳的温度,进而使生产周期有效缩短。
热处理工艺可有效降低所用气体排放量和消耗量,真空热处理工艺不用安装点燃器、火帘和用于的排气装置,不工作时可以停止运转,明显缩短降温时间和加热时间,
充分发挥了设备的效率。
现在国外这门技术是朝着以下方向有序地发展:在真空以后,把惰性气体反向充进炉内,科学之处是,炉膛的搅拌风扇会自然产生风后对流传热,这样的传热方式使加热更平衡;设计气流活动时事先采用计算机模拟实际情况,使热处理的气淬均匀分布;推广真空气淬技术,强加压使气体的交换能力更强、更高,有效提升冷淬室、喷嘴的冷却速度;研究使用更新型真空气淬炉和高压气淬技术,推进负压渗碳和等离子渗碳的技术更新。
6、热处理的激光工艺。
使用高功率的激光束照射金属零件的表面,使金属的表面发生改性的合金变硬,这些改性处理在使用其他的方法无法达到金属零件表面变化。
激光超强的穿透能力使加热金属到熔点温度时,待到金属面发生奥氏体化后要立刻自冷淬火,激光淬火的金属部位能够得到最大的压应力,这样经过激光处理过的金属面的疲劳性能可迅速提升。
激光热处理工艺使金属零件表面处理的受热和变冷都在很短的时
间内完成,,因此金属零件面的成分、耐磨硬度都达到了最佳组合;激光淬火可以控制淬火的范围,可以采用选择性淬火和多光斑尺寸处理一些局部硬化;由于激光的远距离传送性能,可以多个工作台共同使用一台激光器,通过计算机实现激光的热处理工艺的自动化管理。
结语
我国的金属材料节能的热处理产业朝着灵活、低能耗、轻排放、
环保的方向发展,金属材料的节能热处理技术要想进一步提升,还需要和防止污染、减少能量排放相结合,才能更好地实现我国金属材料热处理新技术的健康发展。
参考文献:
[1] 于春艳. 20crmnti轴齿轮热处理与切削加工性的探讨与应用[j].
[2] 徐松. 金属材料磨损失效及防护的探讨[j].
[3] 凌翎. 金属材料拉伸试验的缺口效应[j].。