1、金屬材料的運用和熱處理技術摘要：金屬材料由于其具有優界的物理性質和化學性質，且自然界中資源豐富， 目前已經廣泛應用于工業、航天和醫療等領域，在機械行業，金屬的使用量達 80%之多。對金屬材料進行熱處理，能夠改善金屬材料工藝性能的同時提高產品 質量和產品競爭力。本文簡單介紹金屬材料的應用，并且探討了金屬材料熱處理 的傳統工藝技術和新型的工藝技術研究。關鍵詞：技術材料；應用；熱處理技術金屬材料作為一種熱門應用材料，每年全球范圍內擁有數以億計的使用量, 金屬經過采礦、冶煉、軋制等一系列工藝后廣泛應用于個各行業，為了提高金屬 的工藝性能和產品質量，通常要對金屬材料進行熱處理。以下簡單介紹金屬材料 熱處

2、理的傳統技術和新型技術。二、金屬材料的運用1、多孔金屬材料的應用作為一種新興的功能性材料，多孔金屈材料具有滲透性好、耐高溫、耐腐蝕 等特性，冃前在工業領域，通訊領域、國防領域和環保領域有著廣泛的應用。(1) 過濾與分離多孔金屬良好的滲透性決泄其成為過濾器的理想制備材料，多孔金屬用作分 離媒介，其孔道對固體粒子進行阻流和捕集，對氣體或液體進行過濾分離，進而 實現其過濾分離作用。多孔金屬制成的過濾器還可以用于厭氧細菌的生長、鋼鐵 廠屮高爐煤氣的凈化、原子能工業中硫化床尾氣過濾、紡織和造紙業屮去除染料 顆粒和污水處理、石化行業中排除石油鉆井的泥沙等。(2) 能量吸收汽車的防沖擋、宇宙飛船的起落架等能

3、量吸收裝置都是利用多孔材料的能量 吸收性質，基于這一性質，多孔材料還可以作為燃氣輪機等排氣系統的消咅材料 等，展現了良好的消音效果。(3) 電極材料蓄電池、燃料電池、空氣電池小的電極大多采用多孔鎳制成，用輕質高孔率 的發泡沫基板等金屬材料代替傳統燒結基板可減少鐮的消耗，并且提高能量密 度。(4) 流體分布與控制石油化工和冶金工業中青銅、銀、不銹鋼等燒結成的多孔板作為流體分布板; 多孔不銹鋼用丁控制火箭鼻鏈體偏航指示儀外売的冷卻液；多孔材料還可用于制 作自動化系統屮的信號控制延時器。(5) 熱交換多孔金屬是熱交換器和加熱器的理想材料，氣孔體可作為熱交換器和散熱 器，并且具有較高的效率和使用性能。

4、此外，泡沫鋼可以用來制作汽車發動機的 排氣支管；多孔金屬還可以用來制作滅火器。(6) 電磁屏蔽目前電磁波輻射h益嚴重，信息外漏和信號干擾情況普遍，三維網狀的銅和 銀空隙z間互相連通，具有電磁波吸收性能，可用于電磁屏蔽，小巧輕便、散熱、 口屏蔽效果好。2、納米金屬材料的應用納米金屬材料具有納米級尺寸的組織結構，具有良好的力學性能和功能特 性，在航航天事業屮，用于航天總行器機身以及輔助裝置的制造材料。冃前，納 米金屬材料主要應用于以下幾種領域。%1 高駛度和耐磨wcco納米復合材料納米結構的wc-co硬度高，且耐磨性能好，廿前應經廣泛應用于保護涂層 和切削工具的制造，工業中，wc-co納米合金的使

5、用量非常大。%1 鋁基納米復合材料鋁基納米復合材料在非晶基體上彌散分布著納米尺度的a-ai粒子，具有極 高的強度和抗疲勞性能，通過加工，部分非晶態合金可以轉變為晶體，是高強度 部件的首選材料。%1 電沉積納米晶體傑屯沉積薄膜具有柱狀晶結構，在350k時徑粒長大，通過加入溶質使其結構 穩定，適合用作管材內部的涂覆材料。二、熱處理技術金加材料經過熱處理技術可以提高金加質量性能，增強可塑性，但是材料內 部化學組成和化學性質并未發生改變。傳統熱處理分為基本熱處理、表曲熱處理 和化學熱處理，隨著金屬材料與現代科學技術的發展，許多新型熱處理工藝相繼 岀現，如真空熱處理技術、感應淬火熱處理等。1、傳統熱處理

6、技術（1）基本熱處理基本熱處理是通過適當的加熱處理改善工件的組織和結構性能，其溫度區間 變化如圖所示。兒®b火圖1不完金逼火去應力ia火（回火）退火過程是將工件加熱到一定溫度后，再進行緩慢冷卻，從而使工件硬度降 低，可塑性增強。正火是將金屬材料加熱到ac3以上溫度，此溫度下保持一段時 間后，將其取出，在空氣中冷卻。與退火相比，其強度、硬度、韌性較高。猝火 是將金屬材料加熱到ac3或acl以上某一溫度，大于臨界冷卻速度獲得馬氏體組 織，淬火后必須配以適當的回火工藝，增強工件性能，延長使用壽命，常用的淬 火方法有單液淬火、雙液淬火和等溫淬火。（2）表面熱處理表面熱處理主要對工件裹層進行熱

7、處理，表面淬火處理前需要進行正火處 理或調質處理，然后快速加熱使金屬材料迅速升溫，直至猝火溫度，材料內部尚 未存在熱量傳導時，冷卻，進行低溫冋火處理。此時材料表層獲得硬而耐磨的馬 氏體組織，且材料內部性能完好。通常中碳或中碳合金鋼材料適合表面淬火工藝。（2）化學熱處理化學熱處理是將介質中的活性原了加入材料表面，從而改變材料表面的結構 性能，使其抗疲勞性、耐磨性和抗蝕能力增強。化學熱處理常用方法有滲碳、滲 氮和碳氮共滲等。2、熱處理新工藝（1）真空熱處理技術真空熱處理是將真空技術與熱處理技術相結合，其部分在真空狀態下進行 的，兒乎所有的處理工藝均可通過真空人處理來解決。它是在壓強低于一個人氣 壓

8、的條件下，進行氣氛控制熱處理。真空熱處理可以使金屬材料表而潔凈明亮， 改善材料外觀的同時提高材料性能。（2）感應熱處理感應熱處理是通過電磁感應使金屬材料內部產生漩渦，將具加熱，t業生產 中，通過感應熱處理可以提高生產效率，減少能耗、降低成本，減輕污染，所以 感應熱處理技術是今后的發展方向。（3）熱處理新設備隨著熱處理技術的發展，許多節能高效的新設備不斷更新，如真空加熱高壓 氣淬設備。低壓滲碳雙室高壓氣淬爐、密封滲碳高壓氣淬爐、馬氏體分級淬火生 產線等，諛進設備的產生極人地改善了金屬熱處理技術，標志著熱處理技術的 重大進步。（4）熱處理新材料生態淬火劑作為熱處理的新材料對熱處理的t藝效果發揮重耍作用，它是向 植物油中加入添加劑，提高熱處理工件壽命和滲碳溫度。常用淬火劑的有水、鹽 水、熔鹽、冷熱礦物油和nial金屬鍵化合物，結束語金屬材料由于其優異的性能和廣泛的來源使其在全球各個領域得到普遍的 應用，具有良好的應用前景。金屬材料的熱處理工藝是改善金屬性能的重要手段, 所以我們要不斷地進行金屬材料和熱處理技術的研究創新，不斷