金属材料热处理的节能工艺探究

金属制造业是我国传统工业制造领域非常重要的组成部分。而金属材料的热处理过程是金属制造过程的重中之重。但是，传统的金属材料热处理过程却存在着能源耗费巨大与环境污染严重等方面的问题。近年来，随着社会与企业对环境保护观念的不断提升，对金属热处理过程中如何进行节能处理渐渐成为了金属冶炼行业的关注重点。通常情况来说，金属热处理过程中会耗费大量的能量，而且可能会导致环境污染问题。《热处理行业“十二五”发展规划》中指出，金属及相关行业的总体节能目标是百分之十。因此，本文对金属热处理过程中的节能工艺的探究十分具有应用价值。

1 金属热处理节能工艺现状

金属材料的热处理技术随着我国金属制造业的飞速发展也有了快速进步，同时在过程中的需要耗费的能量也随之不断提高，为了减少耗能与环境污染，在热处理过程中必须要采取合适的节能技术。但是由于现在中小金属制造业生产设备较为简陋，导致效率较低，主要表现在以下几点：

（1）在金属热处理过程中，首要面对的问题就是能量耗损较高，相对应的就需要处理技术与节能工艺能够减少能量耗损。现在大多数企业相关处理设备比较陈旧，且在过程中使用的生产工艺也较为原始，这些不足造成了节能效率难以大幅度提高。与此同时，陈旧的设备由于厂家并没有充足的资金来进行革新换代，很多难以避免损坏等问题，在这个过程中又会造成环境的污染。因此，根据数据统计，我国在热处理方面的节能效率与能量耗损相较技术发达国家仍存在不小差距，比之美国、德国都要高出几倍。由于处理设备和节能工艺的不成熟，金属材料成品的质量也难以得到保证，很大一部分日后要进行返修，这在一定程度上也降低了达标率，同时返修时也会耗费大量的人力物力成本，在这些过程中会造成资源的极大浪费。

（2）金属企业在热处理过程中的节能技术在近几年来才被国家和企业所重视，大部分企业所沿用的还是之前传统陈旧的热处理与节能工艺，而传统的工艺在生产过程中能量耗损较高，且理念相对比较落后，所以会导致大量的能源被白白浪费。在节能工艺的更新换代方面，我国由于体量过于庞大，难以达到统一步调。因此生产工艺方面明显处于落后状态。很多中小型金属制造企业在热处理节能技术方面缺乏新型技术与工艺支持，所生产的产品自然也就不能达到国家的要求。这些问题同时也会导致在海外市场与用户上受到限制，不利于金属制造企业的货物出口与海外贸易。

（3）我国服务产业的兴起，对传统机械制造行业造成了极大冲击。而金属制造业在机械制造行业扮演了重要的角色，自然首当其冲地受到影响。具体表现在相关的行业专业技术人员大量缺失。企业对于此类技术人员重视程度普遍不高，当前高等教育院校相关的专业课程也开设较少，这导致了金属热处理技术方面，没有专业的技术研究人员，因此无法及时更新节能技术与节能理念。因此无法针对企业热处理过程中存在的节能问题给出自己的建议，导致生产工艺滞后发展，能源耗损与环境污染问题持续存在。

2 金属热处理新型节能工艺

上文已经针对现在金属热处理企业中节能工艺现状和不足进行了分析，而随着节能工艺近年来渐渐受到国家与企业的重视，新型的节能工艺也逐渐产生并得以应用。出于对环境保护与节能的考虑，下面，我们针对一些新型节能工艺进行分析与探究，从而归纳金属制造产业接下来应该做的工作。常见的新型节能工艺有以下几种。

2.1 化学热处理技术

该技术也称化学热处理薄层注入技术，这种技术打破了之前人们认为化学处理过程对表面的注入元素越深入，其质量也就越高的错误认识。根据研究结果表明，金属表层所注入的元素非但不会提高其成型器件的质量，反而会降低其韧性与强度。同时成型产品的质量与新能也会大大降低[4]。同时传统的注入方式过程一直需要高温加热，能源耗损会变得更大，成本也会更高。所以，诞生了化学热处理薄层注入技术，该技术的引入可以大大减少传统化学热处理过程中产生的各种问题。并且煤炭煤油等用于热处理注入过程的燃烧能源用量也会随着这种技术的引入得以减少。化学热处理薄层注入技术不仅减少了热处理过程中能源的损耗，且减少了排放在空气中的污染气体，对环境保护方面也是一项重大节能技术改革。

文章来源：《材料热处理学报》 网址: http://www.clrclxbzz.cn/qikandaodu/2021/0712/706.html