摘要:金属热处理指的是将金属工件放到一定的介质中进行加热,在将其加热到一定的温度之后再在这种温度中尽可能的保持一定的时间,之后使用不同的介质来对其进行冷却的相关处理。此类工艺主要是通过改变金属材质表面或者是内部显微组织结构的形式来合理控制其实际性能的。金属热处理技术对于现如今的工业发展意义重大。本文首先介绍了金属热处理的意义,之后详细的分析了金属热处理技术在热能动力工程中的实际应用。
关键词:热能动力工程;金属热处理技术;工业生产
引言
在工业生产中,金属材料是非常重要的能源之一,一般情况下主要指的是工业应用中的纯金属以及合金。经济的迅速发展与工业的实际发展联系紧密,之所以存在这种联系,主要是因为工业发展需要能源的供应。要早日实现经济复兴以及中国梦,就要充分发挥大规模金属资源的作用,以此来不断支撑工业的进一步发展。热能动力工程中涵盖了机械加工等等诸多的金属热处理的相关工程,同时金属热处理在热能动力工程中的应用前景也相对比较广阔,两者之间有效的结合可以极大地推动金属产业以及热能产业的进步与发展。
一、金属热处理的意义
所谓金属热处理,主要指的是把金属工件放到一定的介质中将它们加热到适宜的温度,之后在这一温度范围之内用不同速度来进行冷却的一种技术。金属处理是材料生产中的最重要的工艺之一,在与其他的工艺进行比较的时候可以发现,热处理并不会令工件的整体形状以及化学成分产生变化,其主要使用的是内部显微组织改变的方式,逐步改变改变工件表面的化学成分,或改变工件的表面的化学成分,促使工件的实际使用性能逐渐得到有效改善,改变工件的实际内在质量。金属热处理中的“四把火”指退火、正火、淬火(溶)和回火(时效)。
所谓退火,则指的是将工件逐步加热到一定的温度水平,之后在选择保温时间之时需要注意依照材料以及工件的尺寸作为参考依据,开展缓慢冷却的相关处理,这一行为最主要的目的保证材料的硬度逐步降低,保证相关塑性不断提升,以此来方便后期的相关加工工作,控制相关的残余应力,保证组织以及成分均匀化的逐步提高。退火根据目的不同可以有效的分为再结晶退火、去应力退火球化退火、完全退火等。所谓正火,主要是指将工件逐渐加热到适宜温度后,再将其放置到在空气中进行冷却,正火的效果是与退火相似的,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,有时也用于对一些要求不高的零件的最终热处理。火是将工件加热保温后,在水油或其他无有机水溶液冷介质中快速冷却。淬火后材料为不平衡组织,通常很硬很脆,需要在高于室温的某一温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种艺叫回火(时效)。
二、金属热处理的内容
经过调查研究发现金属热处理相对传统的提纯技术的优势是十分明显的。热处理工艺并没有从本质上破坏金属的结构,只是改变了其显微组织或者表面的化学成分,极大的提高了金属的使用性能。金属热处理大致有四种基本的工艺:退火、正火、淬火和回火。所谓退火,主要指的是在将金属工件加热到一定的温度之后,依据材料以及工件的实际尺寸使用不一样的保温时间,继而对其进行缓慢的冷却处理的方式,以此来促使金属的内部组织逐渐达到一个相对比较平衡的状态。而所谓正火主要指的是在将工件加热到一定的温度之后再将其放置到空气中进行冷却,促使金属内部组织逐渐变得更细的一种状态。淬火则是指把金属加热与保温之后,将其放置到水或者是油等介质中进行比较快速的冷却。最后,回火主要指的是对金属资源进行一定时长的保温,之后再对其进行冷却的相关工作。
三、金属热处理技术在热能动力工程中的实际应用
(一)涂层技术分析
在深入的考察有关热能动力的实际开设状况之后,可以明确的发现,工程进行过程中存在着相对严重的能源浪费现象,并且许多的动力装置都存在着一定的运行效率相对较低的现象,在此情况下需要将热能动力工程的相关革新工作重视起来,全面的考虑金属热处理的相关需求,进一步的提升热能动力工程的实际建设水平。在面对一些硬度相对比较大的设备构件之时,可以将涂层技术的效用充分发挥出来,使用离子的作用对一些急需加工的工件进行处理,以此来促使热动动力系统中工件可以有更为长远的使用发展。开展热处理的相关工作之时,一定要将电脑监控系统的作用发挥出来,开展有关热处理工作的全面与系统的监控,在发挥科学的热处理技术效用的前提条件下,加工的时间也会随之减少,整个生产效率也会随之逐步提升,热能动力工程也可以获得相对更高的生产效率。
(二)振动时效处理工作
开展有关振动时效的相关控制工作之时,一定要注意及时的消除金属材质动力制件内部残留的内应力,有关振动时效的相关处理技术可以有效的改善这一现象。在开展有关内应力的处理工作之时,金属材质的动力型工件原本的尺寸并不会被改变,就算是工件实际所处的加工温度相对比较高,工件也不会轻易的出现受热变形的状况。在进行低温加工的相关工作之时,一定要发挥热处理炉的效用,但是这种方式消耗的加工时间相对比较长,因此电能的耗费状况也相对比较的严重,在发挥振动时效的技术之后,可以显著的提升加工的机械化水平,极大地提升热能动力工程的整体效益。
(三)薄层渗入技术分析
在实现了热处理技术的相关改造工作之后,可获得与拥有化学特点的相关处理技术,金属的表层内部逐渐渗透到化学元素之后,金属的实际性能以及实际渗入的深度之间有着十分烦杂的联系,无法将其片面的认为渗入的深度是材料性能之间的正比。一旦化学元素所在的渗层过深的话,动力零件的韧性也会随之降低,与此同时,产品的整体性能也会随之变差,不仅如此,动力零件的制备成本也会随之增加,严重情况下甚至可能会出现热能污染的情况,因此一定要将渗入层的相关把控工作充分重视起来。
(四)真空处理技术
在结合真空处理技术与热处理技术之后,对于加工人员来说,需要对中介煤质开展相关的无氧处理。在真空渗碳的相关环节中,零件并不会形成内氧化的问题,渗碳材料的温度也会随之被提升,热能动力工程消耗的实际生产周期也会随之逐渐变短,与此同时,气体的实际排放量也会逐渐控制在一定范围之内。在发挥真空处理技术效用之时,一般的排气装置极有可能会被忽视掉,与此同时被忽视的还有火帘与点燃器,在此情况下设备的利用效率也会逐步提升,工件的实际加工过程也会逐渐趋向于简化。
(五)CAD技术
将热处理的相关技术与电脑的设备充分结合起来,真实的开展有关加工环境的模拟,同时将智能辅助型的喷淋装置充分利用起来,开展有关喷雾冷却的相关处理工作,使用淬火剂来进行淬火的相关处理工作。及时的发现与解决加工过程中可能会出现的隐患问题,在发挥CAD技术的效用之后,电能的相关损耗状况也会随之得到有效的改善。
结语
综上所述,现代社会的发展有很大程度上会受到金属资源的影响,换言之,人类逐渐迈入信息社会的过程离不开金属资源的开发与利用。金属热处理技术可以充分挖掘出金属资源中包含的经济价值。现如今热能与动力工程在工业行业的利用十分广泛,对未来的工业发展也有着推动作用。
参考文献:
[1]马文博.金属的热处理和热能动力工程当中的具体应用研究[J].中外企业家,2019(35):106.
[2]徐立达.金属热处理在热能动力工程中的应用探析[J].科技经济导刊,2019,27(04):75.
[3]梁文炯.金属的热处理和热能动力工程当中的具体应用[J].低碳世界,2018(10):121-122.