【2017年整理】金属热处理能源使用方向的合理化.docVIP

金属热处理能源使用方向的合理化 目前世界上所有国家都不断增加能源需求来满足密集型工业的发展，这已经成为工业发展的趋势了。2000年，世界所需求的燃料和主要能源将是1975年的2.5倍（如表1）.应当指出的是，不同国家对能源需求量的不断增加的表现是不同的。 与此同时，作为一个潜规则，发展中国家在工业生产中的能耗量比发达国家的能耗量大（在相同的产品数量或国民收入。）较高的能源消费伴随着较高的物质消费的生产和国民经济总体。 在过去的10年以来，人类已经越来越清楚地认识到，在全球范围内，在所有领域中减少能源的增长率是有必要的，其中最大的能源消费领域是工业。在1975年，工业的能源消费量占总能源消费的66%，预计2000年工业能源消费量会超过71%（世界平均水平）。 可以合理利用能源行业有： 1）改善和平衡燃料和其他能源资源，降低其消费 2）改进工业生产，放弃过时的生产经营和高耗能设备，可以改善和减少能源消耗的 3）减少能源消耗，可以减少由于工业生产造成的不良生态后果。（在最近的几年，世界能源消费每年的增长量为5.5%，而允许的基础上增加生态考虑不得超过1.5%。） 4）增加能源消费为目的的运输，农业和家庭经济在全球范围从1975年的9TWH到2000年的约24TWH。 由于开设新的地雷或钻探新油井和利用它们，能源原材料储存合理化的消费行业是昂贵的进口原材料的一半一样和新原料收购的1/4价格。 必要性的合理化能源消耗是由于工业存在进程需要大量的能源消耗这样一个事实，但如果使用其它能源替代的消极后果将可能使得工业生产作业的减少。 金属热处理是一个能源消耗的过程，但是与此同时也是个节能的过程。 热处理的耗能量是非常大的，高于一个国家的平均耗能量的几个百分点，特别是2~4GJ/t的热处理零件（它取决于动作形式和条件。） 在热处理行业中，主要是以电力获得热能的生产设备，能源气体，通常以甲烷含量高，获取热能和控制大气;和液体有机化合物生产控制大气或淬火介质（淬火油） ，有时作为加热的生产设备。 金属材料同时是节能的原因是热处理可以增加零件的设计强度和使用寿命（平均增加20%），这样可以减少金属的消耗量，应该说，减少的数量与所需生产的金属零件有关，一方面可以通过减少数量，金属矿产，能量和其它辅助材料的量以减少金属生产时的能耗量，另一方面，在辅助材料，工具，生产设备中减少消耗量也是减少能耗的一部分。能源计算提出可以制定所谓的“能源矛盾热处理” ，明确“热：金属节约能源的手段。 从这个角度来看，计算结果表明，降低能源在国民经济中的消耗是很明智的： 1)如果热处理能节约10%以上的能源，那么可以从经济角度来看出好处（这是热处理生产行为的最大特点在许多情况下，节约了若干倍的能源。） 2)如果假定金属材料在热处理过程中耗能量大约减少30%（有一个减少部分重量，并增加了其使用寿命），那么每公斤的钢铁可以同时平均节省1.5~2WH的能源（使用热处理还应当指出，在许多情况下，材料有些性能可能会被消除。）。 一般情况下，可以减少热处理生产过程中能源消耗总量的10到几千个百分点（从原料到最后一部分）。 无论是能源优势还是热处理的规定，热处理本身也是尽量减少能源的消耗量的，1）适当选择节能方法进行热处理; 2 ）采用节能热处理设备; 3 ）从经济的角度方面看，热处理行业是合理的。 热处理 方法可以降低零件的能源消耗。在通过热处理以下的生产方法，它具有能耗低比目前广泛使用的，是可取的。 上述加热到600°C使用气氛保护；能源有效利用的重要原因是减少了能源消失的规模或消除能源的损失。 高温真空热处理是在没有气氛的环境下进行的。 渗碳后直接在单一的加热炉中淬火硬化；这样可以节约30%左右的能源。 用等温淬火代替调质处理。 减少或消除某些热处理的操作，如消除淬火回火浅层部分，减少锻 炼和退火时间的最低限度（以30秒每毫米节），消除在某些情况下，低温回火，并保证了热量散失得最小。 使用纯氮（20anm）作为真空炉和清洗炉的冷却剂。 在热处理铜、铝及其合金，在进行调质，球化淬火，高温淬火和高温回火时，使用氮基保护气氛可得到较好的效果。 利用加热速率与传热速率相差不大的流化床加热（此外，流化床的加热时间很短。）。 在化学热处理的生产中表面扩散层是一个非常耗能的过程，因此，下面的生产程序必须使用。 1、减少厚度的扩散层到最低限度，从而有可能显著减少处理时间。例如，在930℃中渗碳，其渗层深度由1.4到1.1mm时，其所需要的时间则由11小时减少到7.5小时，和在 540℃氮化时，氮化零件的氮化厚度从0.25mm减少到0.17mm，则所需时间相应地由40小时减少到10~12小时。不同条件下，所需要的厚度不同，