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摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对金属材料的应用也越来越广泛。在金属材料进行热处理的过程中，往往会遇到能耗过大等问题，这些问题大大增加了热处理过程中的成本，处理不当的话还会造成资源浪费和环境污染。因此，笔者从金属材料热处理过程中常用的节能工艺出发，首先介绍了当下金属热处理的节能技术的现状，并全面对新型节能技术的应用进行介绍与探究。
关键词：热处理技术；金属材料；主要性能；关系
引言
在工业生产中为了最大限度的发挥金属材料的使用价值，需要通过各种手段不断提高材料的机械性能。金属材料的热处理规划设计过程中，采用科学合理的工艺和技术能够不断挖掘、提高金属材料的应用价值；相反，不合理的热处理方法不仅不能提高材料的性能，反而会造成金属材料本身性能的破坏和丧失。因此，工作人员在根据金属材料成分、组织架构来确定热处理工艺技术要求时，应该充分考虑到金属材料与热处理工艺的各种关系，制定科学合理的工艺流程。只有这样才能让各种各样的金属材料在先进工业技术的应用过程中实现价值最大化。
1金属材料的分类
金属材料在我国生产活动和日常生活中十分常见，其用处很多，被应用于诸多领域，具有重要作用。金属材料具有较好的硬度和刚度、能够导电和导热，而且有着良好的塑性和韧性，无论是工业生产，还是生活应用，都离不开金属材料的作用。就目前而言，可以将金属材料分为两种类型：一是多孔金属材料。这种金属材料所占比重并不大，具有较高的强度，有着良好的通透性，是一种孔隙结构，具备传热性质。常被应用于安全垫、金属过滤器中；二是纳米金属材料，这种金属材料近年来被人们广泛应用于各大领域中，充分利用了纳米技术。通过与纳米技术融合，来改变金属的物理和化学性质，使其性能得到提升，从而能有效应用于更多的行业中。当下比较常见的纳米金属材料是奈米非晶体复合材料，其有着非常高的强度，而且相比于普通金属材料来说，其具有更强的抗疲劳性。根据实际需求，可以来对金属材料的性能进行有效体征，以使其满足工程建筑的应用需求。
2金属材料热处理的过程
根据金属材料热处理过程中温度的变化，热处理过程一般包括加热、保温、冷却三个阶段。有时可能只有加热和冷却两个过程，但这些过程都是互相衔接，不能间断的。加热是热处理工艺中的基本要素和前提。以前热处理在加热的时候多采用木炭或者煤炭来升高温度，随着时代的进步和新能源的开发，液体及气体燃料也广泛应用到了热处理过程中。现在电力技术的快速发展和应用给金属材料热处理带来了前所未有的便利之处，用电力技术进行加热便于工作人员操作控制加热的温度与时间，这对于保障热处理质量具有划时代的意义。然而，在热处理过程中金属材料与工件暴露在空气中往往会发生氧化、脱碳现象，这对控制加热环境提出新的要求的同时，也可以用涂料和包装方法进行保护加热。保温就是在热处理过程中要按照技术标准和规范，在温度得到有效保障与可控制的前提下，让加热后的金属材料继续维持特定的温度，最终促使金属材料内外部结构完整的完成预期变化，使金属材料的使用性能得以稳定和提高。冷却工艺也是热处理过程中的关键环节。针对不同的工艺和金属材料需要采取不同的冷却方法和冷却时间。主要体现在对冷却速度的控制上，一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。
3金属材料的热处理加工工艺应用探讨
3.1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。
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。
3.2激光热处理技术
激光热处理技术是指通过激光照射较为坚硬的金属材料表面，实现对金属材料的硬化处理。由于激光具有穿透性强、密度高、功率大的特点，在改善金属材料表面性质方面具有独特优势。激光热处理技术与计算机的结合能够实现自动化热处理和有效提高整体的工作效率。激光热处理技术在提升金属材料硬度、强度与使用性能的同时，能够解决传统工艺处理过程中的特殊部位的包凹凸、深沟等在内的特殊问题。
3.3振动时效热处理工艺技术应用
振动时效热处理工艺技术应用主要结合机械振动过程或超声波振动过程来降低甚至消除存在于均匀工件中的内部残余应力，所以它还被称之为震动消除应力法。该工艺技术中主要利用到了常规振动原理，可对金属材料进行深加工热处理，例如在针对振动时效处理方面，它能够大幅度提高金属材料的整体稳定性，同时有效控制材料的基本变形情况。目前的振动时效处理方法可被广泛应用于针对金属材料加工设备的有效控制与监督过程中，满足所有的状态自动化控制要求，为金属材料生产效率与产品品质的提升提供有效参考，同时降低企业生产成本，非常易于绿色制造过程优化调整。
3.4热处理CAD技术
热处理CAD技术使用计算机软件编程来控制设备对金属材料进行热处理，热处理CAD技术目前在企业中应用的较为广泛。因为由于计算机仿真与建模可以使处理人员更好地了解金属热处理中需要消耗的能源与设备损耗进行预评估，从而避免那些由于操作或者工艺应用不当而白白浪费的能源。并且，技术人员也可以在得到CAD结果后进行分析与改进，之后将改进方法投入实际生产过程中应用。这样可以有效避免在热处理过程中可能出现的能源耗损与浪费，从而实现能源节约与环境保护。
3.5真空热处理技术
使用真空热处理技术让金属材料在无氧环境中通过惰性气体的对流传热，保证热处理过程中金属材料的加工更为均匀、科学，具有明显的节能环保效果。然而，由于真空处理技术在我国兴起时间较短，目前还处于发展阶段，该种技术的应用对条件与技术要求比较严格，不能达到真正意义上的真空状态。
结语
综上所述，金属材料热处理工艺与技术的发展，具有重要作用，其不仅能推动我国工业的可持续发展，还能满足环境保护、节能减排的需求，有利于降低金属材料热处理加工成本，提高热处理加工效率，因此必须予以高度重视，不容忽视。首先要了解金属材料的分类，掌握金属材料的基本性能，并且要熟知金属材料性能与热处理之间的关系，然后通过有效的金属材料热处理工艺与技术应用，来改良金属材料性能，使其硬度更强，更具耐久性，拥有更好地柔韧性，从而保障金属制品的质量。基于当前金属材料热处理工艺与技术，来对其未来的发展进行展望，以提高金属材料热处理技术水平，使其随着科学技术的进步而继续强化，从而为金属材料热处理加工事业的发展奠定技术基础。
参考文献
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