金属热处理和热能动力工程的应用

金属热处理和热能动力工程的应用

黄锋

山西电力职业技术学院山西太原030009

摘要：与传统金属材料相比，金属复合材料具有重量轻、抗压能力强、延展性好等明显优势。据信，金属复合材料将在机械制造业中广泛推广。因此，复合材料逐渐取代传统的单一金属材料，在机械制造中得到更广泛的应用。金属材料的热处理本质上是处理金属材料的过程。经过各个环节的热处理，金属材料的各种性能得到改善。由热处理金属材料制成的机械设备可以增强耐磨性，延长设备的使用寿命。然而，金属材料在热处理过程中容易变形。严重变形会直接导致材料开裂，影响材料质量。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对金属热处理和热能动力工程的应用提出了一些建议，仅供参考。

关键词：金属热处理；热能动力工程；应用

中图分类号：TG156文献标识码：A

引言

1、金属热处理和热能动力工程的概述

金属热处理是发展热工程项目的重要阶段，国内许多火电厂以金属热处理为基础，因此在电力企业的发展过程中，必须将热处理工艺与热动力工程相结合，两者相辅相成，互相促进，紧密结合，互相制约。热动力工程得到广泛应用，最重要的领域是金属热处理。

2、金属材料热处理变形的影响因素

2.1应力状态影响因素

在对金属材料进行热处理的过程中，由于受到金属材料自身因素的影响，例如金属材料的结构、密度等问题，使金属材料的冷热分布不均匀，对热处理加工工艺的加热、保温、处理三个阶段都产生了重要的影响。对于金属材料热处理加热与保温阶段，主要是受到了温度的变化影响，使金属材料的内部应力也发生着一定的变化，那么就会造成材料的变形。一般情况下，初选了应力分布不均匀的情况，使金属材料出现变形的几率就越大，同时对频率也造成了一定的影响，无法确保金属材料的整体质量。

2.2温度参数

对热处理造成变形的因素有很多，主要温度为主要影响因素，温度高低、保温时间等都会直接影响热应力以及组织应力形成以及产生的影响，另外，随着温度升高，金属塑形会逐渐增大，导致高温蠕变趋势更加明显，在淬火环节，加热温度主要对金属材料翘曲变形产生影响，对体积变形中所引发的尺寸变化并无明显影响。因此，需要获得热处理参数的性能指标，同时，要想降低变形，需要对热处理的问温度进行严格测量与控制。

2.3缺少相应的专业技术人员

在整个的金属材料的热处理过程中会涉及到多个相关环节，在实际实施之前需要相应的工作人员对于待处理金属材料的各方面性能进行全面的检测以及了解，并且在实际的处理过程中对于各种可能会遇到的问题进行严格的控制。此外，相关的工作人员也需要定期进行这方面的相关知识的培训。借此来不断提升相关工作人员的专业技术水平，保障热处理技术发挥出自身应有的作用。但是大多数金属材料的热处理企业为了尽可能的减少相应的成本支出，根本没有组织相关工作人员进行培训。直接导致相关工作人员的专业知识以及技术水平低下，部分的小型企业中直接就没有这方面相关的专业人员，对金属材料的热处理效果产生了负面影响。

3、金属材料热处理和热能动力工程的应用

3.1淬火环节的质量控制

金属材料热处理环节的核心内容就是淬火工艺及选择，直接影响到整个材料热处理的效果。如果淬火环节选择的淬火介质不合理，会造成实际淬火时材料内部应力出现异常性改变，进而影响到材料的结构与形状。材料热处理过程中，控制各个环节的质量，避免操作失误的出现，要求技术人员及时创新与革新。此外，材料淬火过程中要对冷却速度进行调整，保证淬火时材料变形量不会大幅度增加。同时，常见的淬火介质有很多种，主要包括水和油。用水油淬火时，当水油温度在450℃~550℃之间时，冷却速率为500℃/s，当水油温度降至250℃~350℃时，冷却速率为280℃/s。使用盐水作为淬火介质可以提高冷却速度。通常，盐水的冷却速度是水和油的两倍。使用盐水作为淬火介质时，应根据金属材料对冷却速度的要求合理控制淬火介质的温度，以避免金属材料因冷却速度过快而变形。

3.2化学热处理技术中的薄层渗透革新

化学热处理技术中的薄层渗透，在实际的应用中能够充分保障处理金属材料的整体性能不遭受任何损坏。在传统的化学热处理技术中，向金属中添加的各种化学元素，会对金属材料的整体性能有所影响。当前的化学热处理中的薄层渗透技术能够从一定程度上减少添加的化学元素对金属材料整体性的影响，以此来保证经过这种方式处理的金属材料能够在机械制造业中得以广泛的应用。此外，这种革新的化学热处理中的薄层渗透技术能够更好的控制因此产生的化学污染，对保护环境方面也有着不可忽视的作用。

3.3在提炼有色金属中的运用

随着当前社会不断地提升对能源的需求，在开发和利用能源的过程中，提炼有色技术相对重要，它涉及的领域和范围比较大。在提炼有色金属的过程中需要高效利用能源，而在此过程中离不开热能与动力工程的支撑，为提炼有色金属的质量和水平与能源利用效率的提升奠定良好的基础。

3.4热电厂的节流调节的运用

节流调节是火电厂中一个更重要的环节。由于节流调节没有划分为调节阶段，因此需要其他方法来提高节流调节效率。如果汽轮机整个循环进汽期间出现状况，各级温度将逐渐降低。如果涡轮机组在理想条件下运行，可以使用一些基本负荷大的机组或容量小的机组。如果此时没有足够的经济性，有必要采取节流措施来减少损失。弗罗格公式指出，在相同的流量下，可以计算出汽轮机各级的压差和焓降，进而可以确定部件的应力和汽轮机的运行功率，并可以严密监控汽轮机的运行状态。火电厂利用这一公式为热能和电力工程的应用提供保障。芙蓉公式(Fleurformula)在工作过程中的应用是通过各单元的工作压力公式和已知的流动条件来计算流动面积的变化。因此，弗洛伊格公式的应用可以取得良好的效果，保证火电厂更有效的节流调节。通过节流效率的提高，为热能和动力工程的发现奠定了坚实的基础。

3.5采用机械化加工技术

对于金属材料的热处理加工工序，是固定的，只是由于加工的金属材料不同，导致工艺的实施工序出现了差异性。针对大多数的金属材料加工，其热处理的工艺环节都是在最后的阶段，但是，也有一些金属材料的加工，热处理工艺是在中间环节中，主要是受到了金属材料自身因素的影响。机械加工的处理，对于余量的处理是比较简答的，通常情况下，对在加工的过程中对余量的预留，对金属材料出现变形预留了一定的范围。针对已经加工完成的金属材料，如果需要进行二次的加工处理，最主要是对变形的规律详细了解，采用结合反变形的方式处理，能够有效地提高材料加工处理的合格率，对材料变形有效地控制。

结束语

机械加工企业通过热处理方式提高金属材料性能，热处理过程中需要控制各个环节，减少热处理变形发生的概率，降低机械设备生产成本，提升企业生产效益，推动机械企业快速发展。同时，通过热处理方式，可以显著提升材料各方面性能，一定程度拓宽设备使用范围并延长使用寿命，具有推广价值。

参考文献

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