探究金属热处理在热能动力工程中的应用
金属在经过热处理锻造后可以作为许多元件的制造的基础,使用范围较为广泛,而热处理技术在热能动力工程中应用普遍,同时也是热能动力工程中的基础。对金属进行热处理主要通过改变温度从而改变金属内部的组织形态,达到控制其性能的目的,同时也可以改变金属表面的化学成分,添加其他元素所赋予金属更加优良的使用性能,有效改善金属工件的内在质量。
1 金属热处理在热能动力工程中的应用的意义
金属矿物质在开采过程中存在着大量的杂质,这些杂质会对金属性能产生一定影响,如果使用未经提纯的金属矿物,那在实际生产过程中会承担起大量的安全的风险,因此金属热处理提纯已经成为了金属冶炼中的基础环节,而热能动力工程作为工业体系的基本操作单元,通过热处理技术可以有效的去除杂质,提高金属纯度,保证金属性质的稳定性和可模拟性。金属热处理作为动力工程的基础,对于金属加工行业发展至关重要。离心泵,叶轮轮,汽轮机叶轮,空压机的隔膜等都是金属材料在热能动力工程中的主要应用,经过热能动力工程处理后的金属材料具有耐腐蚀、耐酸碱、耐冲击、耐高压等一系列特点,实现性能的全面优化,达到日常的使用标准。
金属热处理是材料生产中的基础性环节,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变金属工件的形状和内部化学成分。一般金属热处理要经过退火,正火,淬火和回火四种工艺。退火是指将工件加热到适当温度,并根据材料的用途以及尺寸采取不同的保温时间,最后进行缓慢冷却,在此过程中可以降低材料的硬度,提高其塑性,便于后续的加工处理,减少金属内部的应力,保证成分均匀化退火,根据目的不同可分为结晶退火、去应力退火、完全退火。因此管理人员需要根据材料的性能合理选择退火方式,以实现优化材料的性能的目的。淬火是工件加工后,在水、油或其它有机溶剂中快速冷却,淬火材料一般为不平衡组分,其硬度较大,需要进行一段时间的保温处理,再进行冷却,这种工艺称为淬火。
2 金属热处理在热能动力工程中的应用中存在的问题
2.1 金属精细化管理存在难度
我国热能动力工程生产体系形成较晚,金属材料的精加工成为了阻碍我国工业发展的一个瓶颈。热处理技术要点较多,技术手段复杂,金属材料精细化管理更是热处理中的一个难点,主要问题在于缺少数据,生产参数复杂,金属材料的热处理质量不稳定,其表面易受到磨损,需要反复试验后才能投入市场。增加了企业的隐形成本。
2.2 生产水平与市场要求不符
部分金属材料生产需要在高冲击力、高载荷力的状态下集中工作,长时间的高强度工作,很容易因为疲劳导致金属材料产生局部永久性形变或破裂失效,严重影响了金属材料的使用寿命。
2.3 金属材料质量参差不齐
合格率是金属材料验收的重要标准之一,在金属材料验收时一般要求合格率达到90%以上方为合格。部分企业为了提高研合率,大规模应用补偿和强压措施,以防止金属材料变形,但在实际生产过程中,金属材料使用时间过长,导致研合率快速下降,需要后期进行参数调试,从而不能预判可能出现的危险,阻碍热能动力工程行业的发展与进步。
3 金属热处理在热能动力工程中的应用
3.1 综合应用多种技术手段
3.1.1 涂层技术
据热能动力工程现状可以发现,能源浪费的现象屡见不鲜,许多的金属原件并不能发挥实际效用,出现了大量资源的闲置,同时内部的许多动力装置都存在着运行效率较低的问题,因此管理人员需要不断创新金属热处理在热能动力工程中的应用,结合金属热处理的所需条件,不断提升热能动力工程的发展水平。
例如,在应用功率较大的设备时,可综合利用涂层技术来对金属进行性能优化,通过离子冲击波直接轰击待加工的工件时,大幅度提高工件的强度和硬度。同时,在运用金属热处理技术的过程中,可以综合PLC 系统来实现远程调动。通过现代化的技术手段,不断优化金属热处理技术要点,缩短加工时间,提高生产效能,最大程度上压缩生产成本,提升热能动力工程的生产效率,以提高企业的经济效益。
3.1.2 薄层渗入技术
近年来,我国工业体系向着高精尖的方向发展,而热处理技术在不断发展,逐渐向着智能化、精细化的方向过渡。在热处理技术实践过程中,主要是通过外加其他元素而改变金属表层的理化性质,当金属表层渗入了其他化学元素后,渗入的物质会对金属的性能产生十分复杂的影响。因此设计人员应该进行科学配比,通过动态调节碳、锰等不同元素的配比,实现金属材料的性能最优化。通过前端的预实验,利用多元线性规划,综合利用薄膜渗透技术,提升金属热处理水平,保证金属材料符合国家标准。