金属材料热处理节能新技术及应用

收 。
２ ２ 工具 零件 超硬 涂层 技术 ．
表 ８李 解 王艳 ．ｉ ｐ Ｃ 复 合材 ＳＣ ／ ｕ 全 程 自动 电 脑监 控 ， 间缩 短 ， 时 质量 提 高 、 材 料 实 现 相 变 硬 化 、 面 合 金 化 等 表 面 改 ［】 春 月 ， 念锁 ，
加 热源发 生根本 变化 、 有利 于高效 、 而 优 性 处 理 ， 生 用 其 它表 面 淬 火 达 不 到 的 表 产 质、 能 、 保生产。 节 环 面成分 、 织 、 能的改变 。 组 性 由于 激 光 的 穿 透 能 力极 强 ， 当把 金 属表 面 加 热 到 仅 低 于 ２． ３振 动时效 处理技 术 料 的 高温 抗 氧 化 性 能研 究 【］陕 西 理 工 Ｊ． 学 院 学报 （ 自然科 学 版） ２ ０ ， ５４ ： — ，０ ９ ２ （）１
利 于产 品综 合 性 能 的提 高 ， 浪 费 能 源 ， 还 增 当前 国际 上 真 空热 处 理 的 发 展 方 向主 要 有 进展 【］金属 热 处 理 ， ０ ９ ３ （ ） ｌ ５ Ｊ． ２ ０ ，４１：一 ． 加成本 。 由于 加 热 时 间的 增 长 而 使 能 耗 增 抽 真 空 后 反 充惰 性 气 体 并在 炉膛 内 配 置 搅 【】解念 锁 ， 雷 权 ． 设 检 验 在 金 属热 处 ３ 李 假
８ ０． 高４ ％， 电３ ％， 使 甲醇 和煤 油 的消耗 下 冷 却 速率 ， 推 广 应用 真 空 气 淬 技术 ； 流 ２ 节 ０ 也 以 将 ５ 基于 材 料 的 绿 色 产 品设 计 与 管理 降 ５ ％， 命 提 高 ２ ， 得 节 能 环 保 双 丰 量 传 感 器 作真 空 淬 火 专 家控 制 系统 的 一 个 ［】王瑾 ． ２ 寿 倍 取
技 术 开 发及 应 用 研 究 ， 节 约 能源 ， 护环 对 保
计 算 进 行 热 处 理 设 备 的 节 能 设 计 ， 用 新 料 的绿 色 产 品 设 计 与管 理 ， 求 将 机 械 工 选 要 】 减 我 国热 处 理 行 业 的 能 源利 用情 况 是 效 型耐 火 保 温材 料 ， 推广 应 用 新 型 炉墙 结 构 ， 业 发 展 与节 能 和 污 染防 治 相 结 合ｎ， 少 金 减 少热短路的技术措施 ， 处 理余热的 回 热 属 材 料 及 其 复 合材 料 在 热 处 理 加热 过 程 中 率 低 ， 耗 大 ， 源 浪 费 较 严 重 。 成 能 耗 能 能 造 Ｊ 将 过 大 的 原 因 主 要 有 设 备 负 荷 率 低 ， 炉 量 收 与 利 用 等 ， 以 大 幅 度 降低 热 处 理 的 能 的氧 化 及脱 碳 ， 优 化 热处 理 工 艺 与防 止 装 可
，
变传 递 系 数 方 法加 快 渗 碳 过 程减 少废 气 排 ３结 语 热处 理 节能 等 方 面 ， 热处 理 智 能 Ｃ Ｄ Ａ 我国热处 理能源结 构分析表 明 ， 国 我 境 ， 进 热 处 理 产 业 可 持 续 发 展 显 得 尤 为 放量 、 促 技 术 可 发 挥 主 要 作 用 ， 高新 技 术 在 绿 色 节能 热 处 理技 术的 发 展 方 向是 优 质 、 是 高效 、 重 要 ｌ ２ 。 清 灵 ６现 ］ 热处 理 中 应用 的 重 要方 面 【 用 三 维温 度场 低耗 、 洁 、 活［。 代机 械 制造 中基于 材 ５ ］ 。
输 入 端 ， 来 测 量 气淬 的热 传 导 效率 ； 展 用 发 研 究 【】科技 创 新 导报 ，０ ９ （２ ： ． Ｊ． ２ ０ ，３ ）７ 负压 渗 碳 或 等 离 子 渗 碳 技 术 ， 发 新 型 真 ［】刘宗 昌 ， 红 飓 ， 茂 山 ． 国机 械 类热 开 ６ 刘 李 我 处 理 现 状 及 发 展 【］ 包 头 钢 铁 学 院 学 Ｊ． 工具 零件 超 硬 涂 层 技 术 就 是 通 过 离 子 空 气 淬 炉 ， 广 高 压 气淬 技 术 。 推 轰 击化 学 热 处 理 ， 面 沉 积 硬 化 在模 具 和 ２ ６激 光热处 理 技术 表 ． 报 ， ９ ８ ｌ （ ） ２ ４ ２ ８ １９ ，７３：４ － ４ ． 激 光 热 处 理 就 是 利 用 高 功 率 密 度 的 激 【】江利 ， ７ 闫非 ， 剑 ． 国 热处 理 能 源结 构 汪 我 刀具 上 应 用 ， 溅射 处 理２ＩｍＴ Ｎ后 ， 大 经 ． ｉ ｔ 大 分析 ［ 。 处 理 ，０ ８ ２ （）３－３ ． Ｊ热 ］ ２ ０ ，３６ ：２ ７ 提 高使用寿命。 由于 高 新 设 备 可 对 热 处 理 光 束 对 金 属表 面 进 行 处 理 的方 法 ， 到 对 达
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金 属材 料 热处 理 节能 新 技 术 及应 用
冯小波 刘 小丽 （ 西航 空职业技 术学 院材料 工程 系 陕 陕西 汉 中 ７ ３ ２ ２１ ） ０ 摘 要： 文章论 述 了我 国金 属材料 热处理 节能技术 对机械 工业 节能降耗 的作 用； 分析 了薄 层渗入 技术 、 超硬涂 层技 术 、 动时效技 术 振 热处 理ｃ Ｄ 术及激 光热处理技 术 等在金 属热处理 节能 中的应 用。 Ａ技 关键词 ： 属材料 热处理 节能 新技术 金 中图分 类 号 ： Ｇ Ｔ １ ５ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ Ｏ ０ （ ） ０ ３ — １ １ ７ — ９ ｘ ２ １ ） ５ｂ 一 ０ ０ ０ 炉低 温 长 时 间加 热 时 效 ， 果 造 成 成 本高 、 结 伴 不 现 代 制 造 技 术 重 视 制 造 与 环 境 的 统 周期 长 ， 随着 长 时 间 的加 热 ， 可避 免 的 制 造 的 可 持 续 性 以 及 制 造 技 术 与 环 境 造 成 电 耗 增 大 。 此 利 用 不 同 频 率 产 生 的 为 科 学 、 文 科 学技 术 的 交 叉和 融 合 。 人 制造 技 多谐 波 共 振 原 理制 造 的 多 型 振 动 时效 系列
２ｌ ５． 与 性 能 成 正 比的 认 识 。 践 与 理 论 分 析 认 器及 排 气 装 置 ， 载 时 可停 炉 ， 热和 降温 实 空 加 从 ２ 肖福 仁 ． 处 理 节 能 与 环 保 技 术 热 为 ， 深 的 渗 层 ， 但 降 零 件 的 韧 性 ， 不 时 间更 短 ， 而 可 使 设备 达 到 最 大利 用率 。 ［】廖 波 ， 过 不 且
４．
９ 杨 Ｌ ５ 振 动 时效 处理 技 术 就 是 为 消 除 金 属 制 熔 点 的临 界 转 变 温 度 时 ， 表 面 迅 速 奥 氏 ［】解念 锁 ， 仁 山 ． Ｄ 合 金过 烧 组织 分 析 其 件 残 余 应 力 ， 其稳 定 尺 寸 、 使 防止 变 形 与开 体 化 ， 后 急 速 自冷 淬 火 ， 属表 面 迅 速 被 然 金 【】轻 金 属 ， ９ ６，７ ： ０ ３ Ｊ． １ ９ （） ５ －５ ． 激 高 裂 技 术 。 统 的 时 效 工 艺 一 般 采 用 热 处 理 激 光相 变 硬 化 。 光热 处 理 高 速加 热 ， 速 传
使 用 无 氧 处 理 介 质 ， 真 空 渗 碳 零 件 不 会 故 革新工艺来实现 。 ２ １ 化学热 处理 薄层 渗入 技术 ． 发生内氧化 。 由于 设 备 能 做 到 提 高 渗 碳 温 参考文献 化 学 热 处 理 薄 层渗 入技 术就 是 打 破 人 度 ， 而缩 短 了生 产 周期 。 空热 处 理 气 体 ［】王瑾 ． 色制 造 技 术 在 机械 工业 中的 应 从 真 １ 绿 不 点 用研 究［ ． 场现 代化 ，０ ６ （３ ： １ — Ｊ 商 】 ２ ０ ，２ ）２ ４ 们 常认 为 各 种 化 学 元素 渗 入 金 属 表 层深 度 消耗 量 和 排放 量 显 著 减 少 ， 需 火帘 、 燃
１引言
一
冷 却 ， 得 的组 织 细 密 、 度 高 、 磨 性 能 获 硬 耐 好 ； 光淬 火 部位 可 获 得大 于 ４ ０ ｇ ／ 激 ０ ｋ ｆ ｍｍ
的残 余 压 应 力 ， 助 于 提 高 疲劳 性 能 ； 光 有 激 淬 火 还 可 以 进 行 局 部 选 择 性 淬 火 ， 过 对 通 更 术 的 先 进 性 是 产 品 竞 争 能 力的 保 证 ， 处 电脑 控 制 设备 ， 以 大 大节 约 电能 。 动 时 多 光 斑 尺 寸 的 控 制 ， 适 合其 它 热 处 理 方 热 可 振 理 技 术 的先 进 程 度 则是 保证 机 械 产 品 质量 效处 理技 术 与 热处 理 炉 相 比可 节 能４ ％， ０ 金 法 无 法胜 任 的 管 孔 、 沟 、 区 、 角和 刀 深 微 夹 ５ 具 刃 口等 局 部 区域 的 硬 化 ； 光 可 以 远 距 激 的 关 键 因素 …。 当前 ， 国热 处 理 钢 铁 材 料 属韧 性 可 提 高 ３ ％。 我 ． Ａ 技 离 传 送 ， 以 实 现 一 台 激 光 器 多 工 作 台 同 可 占钢 材 总量 的４ ％以上 ， 热 处 理能 耗 高 ， ２ ４热 处理Ｃ Ｄ 术 ０ 而 污 染大 ， 机 械 工业 的 用 电大 户 ， 是 占机械 工 热处 理 Ｃ ＡＤ技 术是 应 用 计 算 机模 拟 技 时使 用 ， 用 计 算 机 编 程 实现 对 激 光 热 处 采 实 业 用 电 总 量 的近 ３ ％。 ０ 因此 ， 国 热处 理 行 术 ， 模 拟 生 产 环 境 下 研 究和 设 计 热 处 理 理 工 艺 过 程 的 控 制 和 管 理 ， 现 生 产 过 程 我 在 在 喷 业 电耗 之高 ， 染之 大 是 可 想 而知 的 ， 污 其节 工艺 。 开 发智 能 控 制 热处 理 喷 淋 、 雾 冷 的 自动化 。 淬火 剂 和 淬 火 方法 的正 确 选 择 、 用 能 潜 力 巨大 ， 强 金属 材料 热 处 理 节 能 新 却技 术 、 加
２我国金属材料热处理 节能技术及应用
不足 ， 备的利用率低 ， 热设备落后 ， 设 加 无 耗 。 热 处 理 废 品综 合 考 虑【， ９ 实现 我 国 热处 理 产 】 ５ 业 走 上 低 能耗 、 排 放 、 污 染 的可 持 续 发 低 低 效 热 消 耗 多 ， 艺落 后 等 【。 工 当前 我 国热 处 ２． 真空 热处理 工艺 真 空 热处 理 工艺 最 引人 注 目的 优 点 是 展 之 路 。 理 节 能 技 术 及应 用 ， 要 通 过 改 进 设 备 和 主