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金屬材料熱處理工藝與技術研究

發布時間:2020-08-07所屬分類:電工職稱論文瀏覽:1

摘 要: 摘要:隨著科學技術的發展,我國的金屬加工技術也在逐漸的進步。逐漸從過去的相對落后、低效率、高耗能的粗放式冶煉向利用各項先進技術提升效率降低耗能的智能化模式過渡。這其中金屬材料熱處理工藝的變化尤為明顯,諸如激光、CAD、無氧作業等多種高科技技術

  摘要:隨著科學技術的發展,我國的金屬加工技術也在逐漸的進步。逐漸從過去的相對落后、低效率、高耗能的粗放式冶煉向利用各項先進技術提升效率降低耗能的智能化模式過渡。這其中金屬材料熱處理工藝的變化尤為明顯,諸如激光、CAD、無氧作業等多種高科技技術被廣泛應用于熱處理中,使得我國的金屬材料熱處理既提高的效率又保護了環境。

金屬材料熱處理工藝與技術研究

  關鍵詞:金屬材料,熱處理,工藝與技術

  引言

  隨著科技的進步,越來越多的金屬材料被應用在了各種工程當中,而其熱處理工藝與技術的選擇將直接決定金屬材料的最終品質。而且不當的工藝和技術的選擇將有可能造成材料浪費的同時還帶來環境污染。因此,有必要對金屬材料的處理工藝和技術進行有效科學的管理和提升,無論是提升品質、降低損耗,還是保護環境等方面,都可以為我國的經濟發展提供良好的保障。

  1金屬材料分類簡述

  1.1納米金屬材料

  隨著科技水平的不斷提升,特別是尖端設備的不斷提升,例如掃描隧道顯微鏡等技術設備的產生,使得材料的處理能力提升到了更加精細的層次,隨之出現了納米金屬材料,這是一種通過科技手段將材料的實際尺寸壓縮到納米級別的而產生的新型材料。雖然金屬自身的化學成分并沒有改變,但其表現出來的物理性質和化學性質卻發生了很多的變化。人們甚至可以通過納米技術隨意的撥動原子,而使得金屬材料按照使用者的需求進行重新排列,從而使得金屬材料更加符合特定的工作要求。

  1.2多孔金屬材料物質

  多孔金屬材料是另一種隨著科技發展出現的新型材料,經過特殊的工藝處理后,多孔金屬材料不但保留了原有材料的自身性質,而且有了更加良好的滲透性能,以及抵抗惡劣環境的侵蝕能力。這就使得這些金屬材料可以在任意環境下正常的工作。并且由于多孔金屬材料有良好的散熱性,可以吸收更多的能量,因此在一些需要快速吸收熱量的設備中也被大量使用。而且根據楞次定律,由于多孔構成了更多的回路而形成了較強的電磁吸收能力,因此也被廣泛應用于移動電磁裝置設備上。

  2金屬材料的主要性能

  金屬材料有三種主要的性能:第一、耐久性。耐久性是指金屬材料來使用過程中,在使用環境下,可以正常工作而不因腐蝕或老化而喪失功能的性質。通常來說,金屬材料受到的腐蝕程度越少,材料的耐久性越高;第二、硬度。不同的材料有不同的硬度,即使相同的材料因為處理工藝的不同也會產生硬度上的區別。較強硬度的材料,能夠承受更大的沖擊;蛘哒f受到相同沖擊后變形較小;第三種是疲勞性。疲勞性指的是金屬材料在經受周期力的作用,而使得晶體內部結構斷裂,從而擴展為整體斷裂的現象。這一性能是金屬材料的明顯特征。

  3金屬材料的性能與熱處理工藝的關系簡述

  3.1金屬材料的耐久性以及熱處理應力

  金屬材料由于其自身的特性,經過一定時間的外力作用或者處于侵蝕環境中時間過長,會產生金屬疲勞或者金屬斷裂等現象出現,從而使得金屬構件損壞。因此在熱處理中,最關鍵的因素就是金屬耐久性和應力變化的關系,這很大程度上決定了金屬材料或金屬構件的使用壽命,只有在熱處理中使用恰當的技術,才能將因為熱處理而產生的應力不良影響降低到可以接受的程度,從而一方面更好的提升金屬材料的質量和壽命,另一方面也可以利用熱處理技術來更加準確的加工金屬材料。

  3.2材料切割與熱處理預熱

  金屬材料從原料到產品的生產過程中,很多時候會對金屬材料進行切割,而合適的切割工具是順利完成切割工作,減少工作時間和損耗的必要保障。同時周圍的工作環境也會金屬的某些特性產生較大的影響,而使得金屬的品質降低。因此,為了使得這種影響降低,一般在切割材料之前,會采用預熱處理,使得金屬處于活性區間,既可以使得切割時金屬的硬度降低,從而保護刀具,又可以提高切割的準確度和速度,從而使得切割工作完成的又好又快。

  3.3金屬材料的疲勞性與熱處理溫度

  眾所周知,科學合理的熱處理技術,會使得金屬材料的許多特性得到明顯的提升。而在實際工程中經常會遇到金屬瞬間冷卻,而導致的金屬構件受到的應力值在短時間能迅速增加,越過了金屬材料可以承受的變形范圍內,從而導致了金屬構件的斷裂,因此,為了防止這種瞬間冷卻帶來的快速斷裂,一般的措施是在金屬材料加工時,利用現代技術精準控制熱處理的溫度,通過在一定區間的溫度調整而加強金屬材料的各項指標,并且找到最恰當問題,既可以提升金屬的抗疲勞特性,又可以使得金屬的耐凍性增強。

  4金屬材料熱處理新工藝與技術

  4.1化學薄層滲透技術應用

  化學薄層滲透技術作為現在最流行的金屬熱處理技術,已經逐漸成熟并且推廣到了各種金屬材料的制造廠。對比于傳統的熱處理技術,化學薄層滲透技術在能耗上有了大幅度的降低,能夠更加準確的應用能源來處理金屬,而且其環境影響也大幅度的降低,處理材料的速度也明顯提升。使得人們逐漸改變了過去對于金屬材料熱處理的印象,也讓更多的工廠選擇了這項新技術。

  4.2激光熱處理技術

  激光作為現代工業的高科技之一,被廣泛應用于各種工業生產之中。而在金屬的熱處理中使用激光,主要還是利用了激光的高功率和高密度,進行淬火和硬化,從而使得零件的強度增加,耐磨性增加,耐腐蝕特性也得到了明顯提升,這項技術經常被應用于受磨損較多的零部件,比如汽車軸承等零件。

  4.3熱處理CAD 技術

  計算機技術的成熟和發展,使得某些關鍵零件的熱處理,尤其是貴重金屬的加工可以根據計算機先進行CAD技術的模擬,利用計算軟件來調整相應參數,用虛擬實驗來給出最可靠的加工數據和操作過程,不但可以大幅度的降低熱處理的時間,有效的提升效率,減少因為經驗不足而造成了材料浪費,還可以讓工作人員更加清晰的看到金屬材料加工過程中各項因素是如何作用于金屬材料的。

  4.4超硬涂層技術

  超硬涂層技術,是對金屬材料外部進行涂抹特殊材料,在不改變金屬內部結構的同時,提升了金屬材料的表面硬度,使得金屬材料的耐用性增強。由于超硬涂層技術的技術簡單、成本較低、效果顯著,得到了許多金屬加工廠的青睞。使得這項技術得到了很好的應用。

  4.5振動時效處理技術

  金屬材料在經過熱處理時,會不可避免的受到周期性機械力的作用,從而使得金屬材料產生一定程度的振動,而使得實際過程中的位置偏離預定位置,從而無法實現精準加工,極大的影響到了產品的質量。而振動時效處理技術正是根據這些機械力的變化,通過加載相同頻率的機械力來平衡掉熱處理中的機械力,使得材料免受振動,從而使得加工更加精準。

  4.6無氧作業熱處理技術

  通常的金屬材料熱處理技術,因為高溫的緣故,金屬和氧氣的接觸更加頻繁,金屬有可能出現深度的氧化現象,即大量的氧原子通過熱運動擴散到金屬晶體中,和金屬形成氧化物,而改變了金屬的局部特征。而無氧作業熱處理技術,減少了這樣的氧化過程,使得制備的金屬材料純度更高。

  相關期刊推薦:《中國金屬通報》(月刊)創刊于1993年,由中國有色金屬工業協會主管,有色金屬技術經濟研究院主辦。主要報道內容為國內外有色金屬投資、開發、生產、經營、貿易、市場、價格、消費、管理、技術及相關產業政策等,范圍覆蓋全部有色金屬品種及鐵合金和不銹鋼、鋼材,信息豐富、快捷、準確、權威,分析客觀、深入、獨立、獨到。

  5結語

  隨著科學技術的發展,人們逐漸發現了金屬材料獨特的性質,這使得金屬材料熱處理技術的應用范圍變大。而且隨著人們對于環境和效率的要求提高,金屬材料熱處理技術也必須要不斷革新技術,才能一方面滿足市場巨大的需求,另一方面同時滿足環境的需求。為人與自然的和諧發展貢獻力量。——論文作者:孫超

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