金属材料热处理工艺与技术简述

摘要：近几年,伴随着我国先进技术的快速发展,在热处理金属材料和采用技术上也得到了快速发展。一方面由于对热处理金属材料时,不可避免会造成金属资源的大量浪费,更会对环境造成污染。另一方面在金属制品中,它的质量直接与金属材料的热处理技术水平高低有关。所以,在当前阶段,随着金属热材料的技术的快速发展,我们更应该重视如何在热处理中做到节能减排等问题。基于此本文先对金属材料进行简要概述,然后具体分析了金属材料热处理新工艺与技术,并提出了热处理工艺与技术展望,以供参考。

关键词：热处理；工艺；技术； 前言

一、金属材料热处理工艺存在的问题

1.1金属材料热处理的设备比较陈旧，对环境的污染严重

我国仍有很大部分的金属材料热处理工厂因为资金问题，不得不使用陈旧的设备进行生产，占据了大量的人力、物力、财力，生产出来的产品还不尽人意，而且在生产过程中会产生大量的废气、废水、废渣，对环境造成了极大的影响，也没有足够的技术设备对废弃材料进行回收利用。 1.2缺乏专业的热处理技术人员

近年来，金属材料热处理的发展，对技术人员的需求也随之增加，但是我国专业热处理技术人员仍然比较紧缺，加上高校对该技术没有引起足够的重视，没有培养出高水平素质的专业人才。而且培养出来的人员大多数涌向一线城市，这就造成专业人员分布失衡，间接也导致了二三线城市金属材料热处理工艺落后。 1.3高投入低产出，资源利用效率不高

虽然我国金属材料热处理技术取得了比较可观的进展，但是仍有超过70%的处理厂没有使用合理的金属材料热处理新工艺，二十世纪七十年代，我国的金属材料热处理能耗为1050kw・h/t至1400kw・h/t，是发达国家的三到四倍，虽然近年来随着科技的进步已经有所改善，但是相对而言还是比较消耗能量。 1.4生产效率低，残次品和返修率高

由于生产资金问题，技术落后跟不上时代发展的脚步，产品更新换代速度特别慢，产品返修率高，达标率低，有些产品甚至需要经过多次处理才能达到标准的水平，对能源资源造成了极大的浪费。 二、金属材料热处理新工艺与技术 2.1热处理CAD技术

热处理CAD技术是利用电脑模拟技术进行智能控制，在模拟环境下进行热处理。结合实际，通过热处理CAD技术进行认真还原、科学分析，从而采取更加合理的措施完善热处理过程。一般情况下，根据热处理CAD技术的分析，选取合适的材料，可达到颇为有效的节能效果；还可以提高效率，缩短工作周期。热处理CAD技术有良好的预见效果，对热处理过程中可能存在的问题能采取合理的方式解决，避免了许多不必要的问题。 2.2振动时效处理技术

时效处理是指将金属材料淬火形成饱和固溶体之后，放在室温或者高于室温的条件下并保持一定的温度，以提高材料的硬度、强度和电性等。而振动时效处理技术则是通过振动原理使金属材料的性能稳定，防止其变形。该技术利用计算机进行监控，可以提高工作效率，降低成本和能量的消耗。

2.3超硬涂层技术

超硬涂层技术可以提高材料表面硬度，使其更加耐用，提高性能，是目前应用范围较为广泛的热处理技术之一。随着现代金属材料加工技术的不断发展，超硬涂层技术采用电脑进行实时监控，方便该技术更好地应用。 2.4真空热处理技术

该技术利用在真空环境下对金属材料进行热处理，缩短工作的时间，减少有毒气体的挥发与排放，环保与节能效果比较显著，但是我国目前的热处理技术还不能达到在真正的真空环境下进行金属材料的热处理。 2.5化学热处理薄层渗透技术

化学热处理薄层渗透技术使之不需要渗透到金属材料的内部就可以改变金属的性能，这在一定程度上提高了利用效率，避免了大量的能源浪费，将对环境的污染降至最低。

三、金属材料热处理工艺与技术的展望

现代的金属材料热处理工艺经过多年的发展已然成型，现在最为主流的热处理新工艺主要包括有以下四种：可控气氛热处理、形变热处理、表面气象沉积技术、真空热处理技术，这些技术都有其自身的优点以及缺点，由于篇幅有限，笔者仅对可控气氛热处理进行分析，对其优劣程度进行探讨，希望在一定范围内对金属材料的技术进行展望。

可控气氛热处理是近年来成熟的金属材料热处理技术这一，是一种通过对炉内的气温控制从而控制金属材料热处理程度的方式。也是一种通过还原、渗碳等方式从而改变金属材料表面组织的经典方式之一。工艺当中所提到的保护气氛，是一种可控性的能够有效防止金属表面氧化损耗的气体介质，可控气氛有着以下五项优点是：

(1)优化金属材料表面，通过可的方式，便面的完善功能，从而控制刚性程度以及柔性程度的完美融合，从而保障金属材料表面的优越性；

(2)对钢件金属材料的保护程度大大提升，由于钢件材料在热处理加工的过程当中氧化严重脱碳程度超标，所以一般的热处理工艺无法最大程度的保障钢件材料的表面刚度，而可控气氛热处理却能完美的做到这一点，不仅能够起到保护作用，甚至是能完美的避过这一缺点；

(3)由于是对金属材料的表面处理，所以无论是在抛光的光亮程度，还是工件的具体尺寸要求，都实现了可性能，最大程度的保障了工件的尺寸精度； (4)在其他热处理工艺实践过程当中，渗碳都是按照比例进行施工的，但是比例只能在理论上确保金属材料表面的完善，却无法做到可，也就是所一旦施工当中出现误差，那么就会破坏金属材料便面的渗碳，而可控制气氛热处理却能够在技术操作的过程当中完善这一点，从最大程度上做到了过程可； (5)完全实现碳穿透处理，不仅改变了表层的结构，还改变了深度组织结构，使热处理加工工艺更加完善。在可控气氛热处理当中，还有一种吸热式气氛热处理工艺，它的主要施展对象是高碳钢继进行保护。

综上所述，我们可以在现有的金属材料热处理技术当中找到其未来将要发展的方向，第一无论是对组织内部的改变还是对表面化的处理，可控制是其发展的第一要素，第二金属材料通过热处理成型容易，但是一旦进行深层次加工也就是所谓的“精艺工件”加工，就无法改变其材料本身所带来的具体特性，所以未来的发展方向已定要在可调节成品工件上下工夫，第三，尺寸以及完善的工艺程度是金属材料热处理的最主要追求，所以作为作为现代化的生产工艺来说，一方面要

保障精准程度，另一方面要保障经济程度，第四上文所提到的可控气氛热处理只是现代金属材料热处理的工艺之一，其发展虽然普及但是却主要做用于钢件的热处理，局限性很大，所以在未来的金属材料热处理的发展过程当中，还应当针对具体材料对热处理工艺进行改进，争取将金属热处理工艺与技术普及到全方位的领域当中。 结束语

随着技术的不断进步，金属材料热处理工艺和技术亦在日益完善。在注重技术进步、提高产品质量的同时，还要保护好环境，节能降耗，实现企业的可持续发展。金属材料热处理工艺和技术一方面要更加高效、精准，另一方面要节省成本，减少有毒气体和废渣的排放。许多热处理技术存在很大的局限性，只能针对某一种工件进行热处理，因此，在未来的发展中，要实现技术的全面性，使热处理技术更加普及。 参考文献：

[1]独涛.金属材料热处理工艺与技术分析[J].工程技术:文摘版:00251-00251. [2]李林.关于金属材料与热处理工艺的探讨[J].化工设计通讯,2016,42(12):67-67. [3]江利，闫非，汪剑，戚琴花.我国热处理能源结构分析[J].热处理，2012（06）.

[4]晏得才、武鑫，浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势，《工程技术：全文版》，2016.(10)

[5]吴江涛,王云龙,杨学山.金属材料热处理工艺与技术分析[J].世界有色金属,2017(17):247-248.