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摘要：

隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)得到了較大的提高。工業(yè)機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)需要大量金屬材料，有些需要將金屬材料通過高溫加工方式進(jìn)行熱處理后方可使用。本文簡略講述了工業(yè)金屬材料結(jié)構(gòu)和組織，簡述了熱處理工藝技術(shù)的基本慨念和熱處理過程中出現(xiàn)的腐蝕問題對社會(huì)環(huán)境的影響及應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞：

金屬；材料；熱處理

1金屬材料的結(jié)構(gòu)和組織

早在幾千年前的鐵器時(shí)代，我們的祖先就已經(jīng)會(huì)使用一些礦石加工成金屬材料，然后用這些金屬材料制作成生產(chǎn)勞作工具或其他器具，并且先人們漸漸認(rèn)識(shí)到熱處理的作用。在當(dāng)時(shí)的歷史時(shí)期我國金屬材料加工生產(chǎn)工藝基本走在世界的前茅。建國后，隨著我國工業(yè)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，很多地方要用到金屬材料，其中用量最大的材料是合金材料。某些金屬材料或者是合金材料，經(jīng)過高溫?zé)崽幚淼姆绞娇梢愿淖兤鋬?nèi)部組成結(jié)構(gòu)的排序，但熱處理加工工藝一般不會(huì)改變金屬材料構(gòu)建的外部形狀和構(gòu)建的化學(xué)成分，僅僅只會(huì)改變金屬構(gòu)建內(nèi)部的顯微組織或表面一些化學(xué)成分，使所用性能能得以改善[1]。

2金屬熱處理的基本概念

熱處理其實(shí)就是將某種金屬的材料放在相應(yīng)的容器內(nèi)，對它進(jìn)行加熱、保溫、冷卻，在通過改變材料的表面或者是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組織，來控制它的性能的一種工藝。這種熱處理新工藝，它是為了把一些零部件的的耐磨損和抗疲勞防破裂心能增強(qiáng)，提高了零件使用的強(qiáng)度，可以更久的使用。還可以提升一定經(jīng)濟(jì)利益，更多的節(jié)約能源，增強(qiáng)環(huán)保避免對環(huán)境造成過多過大的污染。從石器時(shí)代開始一直進(jìn)展到銅器和鐵器時(shí)代的過程中，熱處理慢慢的被人們一點(diǎn)一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)、熟悉，以及使用，而且中國人在生產(chǎn)中很早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對銅、鐵或者是某種金屬物質(zhì)進(jìn)行一定溫度的加工、加熱、加壓，會(huì)使材料的形狀發(fā)生變化，從而在銅器、鐵器時(shí)代，才會(huì)制造出來大量青銅、鐵質(zhì)的武器或器皿。熱處理流程就是工人將金屬工件加熱到一定的、適當(dāng)?shù)臏囟龋⒏鶕?jù)材料不同大小相應(yīng)采取不同的保溫時(shí)間，然后再進(jìn)行冷卻。淬火是將材料加熱、保溫后，把材料在水里進(jìn)行快速冷卻。從水里拿出來后金屬材料的材質(zhì)的硬度將會(huì)提高，但同時(shí)脆度也會(huì)加強(qiáng)。所以為降低物體脆性，把淬火后的金屬工件進(jìn)行一定時(shí)間溫度的保溫，之后再進(jìn)行冷卻[2]。

3金屬材料保管和銹蝕問題

金屬在加熱過程中或加熱后冷卻處理的時(shí)候，如果對某種金屬材料進(jìn)行拉伸會(huì)改變材料本身的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和一些機(jī)械性能，材料本身會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的影響而改變，如鋼筋拉伸后存放一段時(shí)間表面會(huì)出現(xiàn)鐵銹，這種鐵銹鋼筋如不及時(shí)清除表面的鐵銹，久而久之會(huì)腐蝕它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致金屬材料的脆性發(fā)生從而產(chǎn)生斷裂。金屬材料的存放方法也很重要，一些材料長時(shí)間的放置，或者是放在陰暗、潮濕的環(huán)境里，材質(zhì)的本身也會(huì)發(fā)生變化，材料表面會(huì)生銹，如果不及時(shí)的清理，會(huì)慢慢的腐蝕材料，這些鐵銹會(huì)越積越厚、面積越來越大，最后使材料的表面不光滑，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不完整，表面的硬度降低，鋼鐵生銹、銅器泛綠、銀具變黑等都是金屬材料長時(shí)間的放置或不規(guī)范保存所產(chǎn)生的問題。所以日常工作中，對一些金屬材料的保管或存放應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查或定期進(jìn)行清理，對尚未使用的原材及時(shí)清理表面上的鐵銹再投入使用。對已經(jīng)生產(chǎn)完好的工件應(yīng)妥善的保管，對已經(jīng)安裝的構(gòu)建應(yīng)及時(shí)涂上防銹涂層，以免材料發(fā)生形狀的變化或結(jié)構(gòu)變化而導(dǎo)致無法使用[3]。金屬材料如果不及時(shí)的清理那些銹漬，很容易造成人員傷亡事故或?qū)Νh(huán)境造成污染。如2005年10月26日，廣東某石油化工焦化廠車間的管道突然開裂，高溫油氣從管道里噴射出來，正值上班時(shí)間，許多員工還在工作，突發(fā)事件使人無暇迎接，這次事故造成了較嚴(yán)重的人員傷亡和設(shè)備損壞。由于日常設(shè)備管理的疏漏，對管道的檢查忽略了點(diǎn)點(diǎn)銹蝕，未經(jīng)處理的點(diǎn)點(diǎn)銹蝕將管道慢慢的腐蝕，長期的腐蝕，這是一種“慢性病”，沒有具體的預(yù)防措施和防護(hù)，管理人員也不太重視，才導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。又如2007年8月在美國的一座高速公路橋上，橋梁結(jié)構(gòu)也因常年的腐蝕突然產(chǎn)生橋身倒塌，造成了7死30幾人受傷。同時(shí)腐蝕也在威脅著我們生活的環(huán)境，金屬材料在腐蝕的同時(shí)，腐蝕的產(chǎn)物必定會(huì)有一部分流入到河水、土壤等自然環(huán)境中，所以這對自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重的影響。流到了河流里，影響農(nóng)田灌溉，影響動(dòng)物、植物和人們生活用水，流進(jìn)土壤影響農(nóng)作物或植物生長和健康。若流到海洋里，對海洋里的生物、魚類等有生命的一切都會(huì)稀來巨大的威脅。所以我們要重視起腐蝕帶來的危害，要控制好放置材料的環(huán)境，保證儲(chǔ)存空間的溫度、濕度以及通風(fēng)良好，或者是用緩蝕劑來減少和防止對金屬的腐蝕。這樣才可以保證金屬材料的材質(zhì)，減少經(jīng)濟(jì)損失，保障自然環(huán)境不受損害。

4熱處理過程中材料開裂的應(yīng)對

一些金屬材料在進(jìn)行熱處理加工過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。對金屬材料進(jìn)行熱處理工藝加工的關(guān)鍵會(huì)直接影響材料再結(jié)晶效果，溫度的高低是加工過程的關(guān)鍵，所以工作人員在工作時(shí)應(yīng)注意控制金屬材料熱處理加工過程中的溫度，保證材料斷裂韌性的承受能力，保證溫度達(dá)到一定程度，形成結(jié)晶。

5金屬熱處理工藝展望

隨著改革的進(jìn)一步深化，國家現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展，我國每天的能源消耗量非常之大，工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、農(nóng)村城鎮(zhèn)化、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)均離不開機(jī)械設(shè)備、零件加工、機(jī)械制造等，國防建設(shè)投入的增大，使很多大型的重工業(yè)也不斷發(fā)展，熱處理對中國的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展也具有相當(dāng)重要的影響。無論城鎮(zhèn)、農(nóng)村目前均離不開熱處理加工技術(shù)，市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也會(huì)對熱處理行業(yè)的發(fā)展帶來巨大的前景。雖然熱處理行業(yè)的前景看似良好，但是這個(gè)行業(yè)仍具有一定的危險(xiǎn)性，因?yàn)槭墙饘倩蛘呤瞧渌饘俨牧线M(jìn)行必須進(jìn)行高溫加工，一些生產(chǎn)加工設(shè)備沒有及時(shí)更新?lián)Q代，不是現(xiàn)代化、自動(dòng)化數(shù)控進(jìn)行生產(chǎn)，難免存在安全隱患，難免會(huì)有員工因工作失誤造成傷害，并且金屬材料在進(jìn)行高溫加工、加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體，這些氣體長期被吸入，對人的身體健康會(huì)產(chǎn)生一定的傷害。由于熱處理行業(yè)仍是污染型行業(yè)，無論國企還是民營在建設(shè)此類加工場所時(shí)，應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)問題，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)評的最新規(guī)定，不得建立在在居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、旅游區(qū)、蔬菜和糧食等農(nóng)作物種植區(qū)域、以及水資源保護(hù)區(qū)，防止對人類的傷害、對環(huán)境的污染。

6結(jié)語

隨著工業(yè)科技的飛速發(fā)展，我國的工業(yè)技術(shù)水平越來越高。機(jī)械制造、儀器儀表、航天事業(yè)等現(xiàn)代化的工業(yè)都在繼續(xù)向前發(fā)展，高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)和金屬材料品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)全新的水平。但愿今后的金屬材料和熱處理加工工藝步入世界先進(jìn)行列，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化、智能化、機(jī)器人生產(chǎn)加工的現(xiàn)代化工作手段，達(dá)到高效生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉朝陽.金屬熱處理工藝及其遇到的問題[J].中國工業(yè)，2013，33（12）：10-11.

[2]張麗清.金屬熱處理工藝自動(dòng)化[J].機(jī)械制造，2014，23（2）：18-19.

[3]范立波.金屬熱處理過程中的廢物處理[J].工業(yè)與環(huán)保，2014，22（24）：27-28.

作者:酉芳敏 單位:常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司