常嘉瑋

（白銀礦冶職業(yè)技術學院，甘肅 白銀 730900）

金屬在經過熱處理鍛造后可以作為許多元件的制造的基礎，使用范圍較為廣泛，而熱處理技術在熱能動力工程中應用普遍，同時也是熱能動力工程中的基礎。對金屬進行熱處理主要通過改變溫度從而改變金屬內部的組織形態(tài)，達到控制其性能的目的，同時也可以改變金屬表面的化學成分，添加其他元素所賦予金屬更加優(yōu)良的使用性能，有效改善金屬工件的內在質量。

1 金屬熱處理在熱能動力工程中的應用的意義

金屬礦物質在開采過程中存在著大量的雜質，這些雜質會對金屬性能產生一定影響，如果使用未經提純的金屬礦物，那在實際生產過程中會承擔起大量的安全的風險，因此金屬熱處理提純已經成為了金屬冶煉中的基礎環(huán)節(jié)，而熱能動力工程作為工業(yè)體系的基本操作單元，通過熱處理技術可以有效的去除雜質，提高金屬純度，保證金屬性質的穩(wěn)定性和可模擬性。金屬熱處理作為動力工程的基礎，對于金屬加工行業(yè)發(fā)展至關重要。離心泵，葉輪輪，汽輪機葉輪，空壓機的隔膜等都是金屬材料在熱能動力工程中的主要應用，經過熱能動力工程處理后的金屬材料具有耐腐蝕、耐酸堿、耐沖擊、耐高壓等一系列特點，實現(xiàn)性能的全面優(yōu)化，達到日常的使用標準。

金屬熱處理是材料生產中的基礎性環(huán)節(jié)，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變金屬工件的形狀和內部化學成分。一般金屬熱處理要經過退火，正火，淬火和回火四種工藝。退火是指將工件加熱到適當溫度，并根據(jù)材料的用途以及尺寸采取不同的保溫時間，最后進行緩慢冷卻，在此過程中可以降低材料的硬度，提高其塑性，便于后續(xù)的加工處理，減少金屬內部的應力，保證成分均勻化退火，根據(jù)目的不同可分為結晶退火、去應力退火、完全退火。因此管理人員需要根據(jù)材料的性能合理選擇退火方式，以實現(xiàn)優(yōu)化材料的性能的目的。淬火是工件加工后，在水、油或其它有機溶劑中快速冷卻，淬火材料一般為不平衡組分，其硬度較大，需要進行一段時間的保溫處理，再進行冷卻，這種工藝稱為淬火。

2 金屬熱處理在熱能動力工程中的應用中存在的問題

2.1 金屬精細化管理存在難度

我國熱能動力工程生產體系形成較晚，金屬材料的精加工成為了阻礙我國工業(yè)發(fā)展的一個瓶頸。熱處理技術要點較多，技術手段復雜，金屬材料精細化管理更是熱處理中的一個難點，主要問題在于缺少數(shù)據(jù)，生產參數(shù)復雜，金屬材料的熱處理質量不穩(wěn)定，其表面易受到磨損，需要反復試驗后才能投入市場。增加了企業(yè)的隱形成本。

2.2 生產水平與市場要求不符

部分金屬材料生產需要在高沖擊力、高載荷力的狀態(tài)下集中工作，長時間的高強度工作，很容易因為疲勞導致金屬材料產生局部永久性形變或破裂失效，嚴重影響了金屬材料的使用壽命。

2.3 金屬材料質量參差不齊

合格率是金屬材料驗收的重要標準之一，在金屬材料驗收時一般要求合格率達到90%以上方為合格。部分企業(yè)為了提高研合率，大規(guī)模應用補償和強壓措施，以防止金屬材料變形，但在實際生產過程中，金屬材料使用時間過長，導致研合率快速下降，需要后期進行參數(shù)調試，從而不能預判可能出現(xiàn)的危險，阻礙熱能動力工程行業(yè)的發(fā)展與進步。

3 金屬熱處理在熱能動力工程中的應用

3.1 綜合應用多種技術手段

3.1.1 涂層技術

據(jù)熱能動力工程現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，能源浪費的現(xiàn)象屢見不鮮，許多的金屬原件并不能發(fā)揮實際效用，出現(xiàn)了大量資源的閑置，同時內部的許多動力裝置都存在著運行效率較低的問題，因此管理人員需要不斷創(chuàng)新金屬熱處理在熱能動力工程中的應用，結合金屬熱處理的所需條件，不斷提升熱能動力工程的發(fā)展水平。

例如，在應用功率較大的設備時，可綜合利用涂層技術來對金屬進行性能優(yōu)化，通過離子沖擊波直接轟擊待加工的工件時，大幅度提高工件的強度和硬度。同時，在運用金屬熱處理技術的過程中，可以綜合PLC 系統(tǒng)來實現(xiàn)遠程調動。通過現(xiàn)代化的技術手段，不斷優(yōu)化金屬熱處理技術要點，縮短加工時間，提高生產效能，最大程度上壓縮生產成本，提升熱能動力工程的生產效率，以提高企業(yè)的經濟效益。

3.1.2 薄層滲入技術

近年來，我國工業(yè)體系向著高精尖的方向發(fā)展，而熱處理技術在不斷發(fā)展，逐漸向著智能化、精細化的方向過渡。在熱處理技術實踐過程中，主要是通過外加其他元素而改變金屬表層的理化性質，當金屬表層滲入了其他化學元素后，滲入的物質會對金屬的性能產生十分復雜的影響。因此設計人員應該進行科學配比，通過動態(tài)調節(jié)碳、錳等不同元素的配比，實現(xiàn)金屬材料的性能最優(yōu)化。通過前端的預實驗，利用多元線性規(guī)劃，綜合利用薄膜滲透技術，提升金屬熱處理水平，保證金屬材料符合國家標準。

3.1.3 真空處理技術

真空熱處理技術能夠創(chuàng)造一個低于大氣壓的環(huán)境，同時將環(huán)境分為三個階段，分別為低真空、中等真空和超高真空效應，操作人員需要動態(tài)控制壓力，確保熱處理工作在真空條件下完成，避免金屬材料過度接觸到空氣，發(fā)生氧化。

工作人員在加工過程中應該重點關注真空滲碳，避免金屬零件出現(xiàn)質量問題，動態(tài)操控排氣裝置和點火器，不斷簡化加工工件的整體流程，有效降低單元操作的基礎成本，以提高整體收益。

3.1.4 新傳感技術

新傳感技術也是金屬材料熱處理技術在熱能動力工程應用中一個較為重要的方面，這種傳感技術主要應用了傳感器進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，實現(xiàn)對金屬加工的全過程控制。目前比較常見的主要是氧探頭，在實際工業(yè)操作中，可以全面的把控整個單元數(shù)據(jù)，有效縮短工藝周期，提高金屬材料的基礎性能，避免溫度、輻射等因素對于金屬材料性能的影響。

3.1.5 滲碳技術

碳元素作為調節(jié)金屬性能的重要元素，碳元素的含量直接決定的鋼的強度，在金屬材料熱處理過程中，管理人員應該根據(jù)市場要求，合理選擇不同的滲碳技術。目前較為常用的滲碳技術可以分為環(huán)乙烯碳技術和微波滲碳技術。環(huán)乙烯滲碳技術操作流程較為簡單，在加工過程中干凈整潔，能夠有效避免金屬材料在熱處理過程中出現(xiàn)臨界氧化問題，有效提高金屬硬度，避免金屬材料出現(xiàn)嚴重的名變形問題。但實際的工藝流程過程中，生產效率較慢，應用效果不佳。而微波滲碳技術能夠明顯提高整體熱處理的效果，它的生態(tài)水平更加突出，同時能夠實現(xiàn)對于碳的精確度管理，確保碳穩(wěn)定循環(huán)，同時滲碳效率較高，保證整體工藝流程的連續(xù)性和發(fā)展性。

3.2 實現(xiàn)對金屬材料的數(shù)據(jù)化管理

在金屬熱處理的實際應用過程中，受外界環(huán)境影響較大，導致熱處理水平參差不齊，而將熱處理技術與計算機技術相結合，可以實現(xiàn)對于加工環(huán)境的仿真模擬，管理人員要綜合利用智能型的輔助噴淋設備，做好后續(xù)的退火，淬火處理，利用可靠的淬火技術明確預實驗中存在的安全隱患問題，有效減少整體的作業(yè)能耗。

例如，可以綜合引入CAD 空間技術，CAD 技術以計算機技術為基礎，操作相對比較簡單，功能強大，通過對實物進行模擬建設，能夠立體畫地展示事物的結構、色彩、外形等基礎要素。利用軟件內部強大的參數(shù)計算功能，在數(shù)據(jù)建模的基礎上依靠強大的平臺和技術支撐，完成前期的設計與修改工作，全方位展示金屬材料位置形變的內部要素，為后續(xù)實際生產提供有力的數(shù)據(jù)支持。輔助利用計算機PLC 控制系統(tǒng)自查自糾，在合格后填寫安全報告書，并和專業(yè)的工程師進行聯(lián)合審查其控制系統(tǒng)在熱能動力工程的應用合理性，在保證質量的前提下，不斷優(yōu)化工藝、完善節(jié)能設計，有效的降低能源的損耗，節(jié)約資源，同時對于一些非重點的環(huán)節(jié)進行去除和優(yōu)化，保證整體工藝綠色可持續(xù)發(fā)展。

4 金屬熱處理在熱能動力工程中的發(fā)展方向

工業(yè)體系快速發(fā)展，金屬材料熱處理技術也取得了矚目的成就，管理人員要綜合技術的優(yōu)點和缺點，進一步探索金屬材料熱加工工藝特點，提高資源使用效率。金屬熱處理作為我國工業(yè)體系中的前端工藝手段，對于熱能動力工程行業(yè)的發(fā)展至關重要。創(chuàng)新優(yōu)化是確保工業(yè)體系進步的基礎，需要實現(xiàn)全程的數(shù)據(jù)化和自控化，設計人員需要對金屬進行設計預試驗，進行匹配性調整，實現(xiàn)對于安全性和效率性的重點把關，避免出現(xiàn)質量問題。

5 總結

綜上所述，金屬資源對我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義，將金屬熱處理技術創(chuàng)新應用于熱能動力工程中，是我國金屬材材料熱處理技術和熱能與動力工程行業(yè)發(fā)展的必然要求。

通過上文的闡述，我們一共總結出了涂層技術、薄層滲入技術、真空處理技術、新傳感技術、滲碳技術等多項新型技術，在實際應用過程中，還需要嚴格把控金屬材料的性能，制定嚴格的工藝標準，綜合多種熱處理手段，充分發(fā)揮技術對生產的指導意義，在保證質量的前提下，有效降低成本，保證我國工業(yè)體系長久穩(wěn)定發(fā)展。