【摘 要】随着我国工业化进程的发展，我国的金属材料热处理工艺虽然已经取得了很大的进展，但是技术水平还相对较低，受到多种因素的约束与制约。本文通过对金属材料热处理工艺的现状、存在问题进行剖析，并对未来的金属材料热处理技术进行展望。
【关键词】金属材料；热处理工艺；技术展望
引言：早在西汉时期，我国就已经对金属材料和热处理技术开始使用了，而随着社会科技的进步与发展，热处理工艺已经逐渐成熟并在更多的领域广泛的运用。随着生产技术和加工工艺的不断革新，我国打破了传统工艺的束缚，在热处理的基础理论研究与技术工艺方面取得了重大的进展。
1.金属材料热处理工艺
金属材料热处理，即将金属材料放到一定的介质中加热要一定的温度，并保持温度一段时间后（有时只有加热和冷却两个过程），以不同速度冷却的，既相互衔接又不可间断的工艺方法。一般可将金属材料热处理工艺分为三大类：整体热处理、表面热处理、化学热处理。
整体热护理：即对金属材料进行整体的加热，以适当的温度冷却，进而改变金属材料的整体力学性能的金属材料热处理工艺，囊括了退火、正火、淬火、回火等四种基本工艺。
表面热处理：仅仅只是为了改变金属材料表层力学性能，故仅需加工金属材料的表面，而不用将热量传递到金属材料的内部。这个工艺需要使用具有高能量密度的热源，使金属材料在短时间内达到较高的问题。主要方法有：火焰淬火、感应加热以及化学热处理。
化学热处理：是将金属材料放到碳氮等元素的介质中进行加热，并保持较长时间的恒温，从而改变金属材料表面化学成分、性能和组织，主要有：渗碳、渗氮以及碳氮共渗。
近年来，随着科技的不断发展，金属材料热处理涌现出许多新工艺，不仅能够提高金属材料的利用效率，而且能够提高其质量与整体性能，使得性能更佳，使用寿命更长，极大的改善了传统金属材料的不足。
1.1热处理CAD技术
该技术是在模拟的环境下，通过电脑模拟技术对金属材料热处理进行智能控制。通过热处理CAD技术结合实际对热处理过程进行分析和完善，进而在今后的金属材料实际操作中，选择适合的材料，提高金属材料的利用率，同时缩短工作的周期，减少许多金属材料实际操作中不必要的问题。
1.2振动时效处理技术
时效处理是指将金属材料淬火形成饱和固溶体之后，放在室温或者高于室温的条件下并保持一定的温度，以提高材料的硬度、强度和电性等。而振动时效处理技术则是通过振动原理使金属材料的性能稳定，防止其变形。该技术利用计算机进行监控，可以提高工作效率，降低成本和能量的消耗。
1.3超硬涂层技术
目前，该技术在工业上的应用范围较广，主要是为了提高金属材料的硬度，提高其耐用性能。
1.4真空热处理技术
该技术利用在真空环境下对金属材料进行热处理，缩短工作的时间，减少有毒气体的挥发与排放，环保与节能效果比较显著，但是我国目前的热处理技术还不能达到在真正的真空环境下进行金属材料的热处理。
1.5化学热处理薄层渗透技术
化学热处理薄层渗透技术使之不需要渗透到金属材料的内部就可以改变金属的性能，这在一定程度上提高了利用效率，避免了大量的能源浪费，将对环境的污染降至最低。
2.金属材料热处理工艺存在的问题
金属材料是一项消耗能源比较绝大的工艺，据调查研究数据发现，我国16000家金属材料热处理厂，消耗能源占我国总消耗的25%。
2.1高投入低产出，资源利用效率不高
虽然我国金属材料热处理技术取得了比较可观的进展，但是仍有超过70%的处理厂没有使用合理的金属材料热处理新工艺，二十世纪七十年代，我国的金属材料热处理能耗为1050kw·h/t至1400kw·h/t，是发达国家的三到四倍，虽然近年来随着科技的进步已经有所改善，但是相对而言还是比较消耗能量。
2.2金属材料热处理的设备比较陈旧，对环境的污染严重
我国仍有很大部分的金属材料热处理工厂因为资金问题，不得不使用陈旧的设备进行生产，占据了大量的人力、物力、财力，生产出来的产品还不尽人意，而且在生产过程中会产生大量的废气、废水、废渣，对环境造成了极大的影响，也没有足够的技术设备对废弃材料进行回收利用。
2.3生产效率低，残次品和返修率高
由于生产资金问题，技术落后跟不上时代发展的脚步，产品更新换代速度特别慢，产品返修率高，达标率低，有些产品甚至需要经过多次处理才能达到标准的水平，对能源资源造成了极大的浪费。
2.4缺乏专业的热处理技术人员
近年来，金属材料热处理的发展，对技术人员的需求也随之增加，但是我国专业热处理技术人员仍然比较紧缺，加上高校对该技术没有引起足够的重视，没有培养出高水平素質的专业人才。而且培养出来的人员大多数涌向一线城市，这就造成专业人员分布失衡，间接也导致了二三线城市金属材料热处理工艺落后。
3.金属材料热处理的技术展望
现在，我国金属材料热处理工艺已经达到世界上的先进水平，但是在技术方面依旧存在着很大的差距，目前我国对常规的金属材料热处理工艺应用比较广泛，今后也还将持续使用这类技术，同时也在朝着更好的方向在不断的进行改进。
3.1趋向于真空无氧化热处理技术的应用
目前，受技术的限制，我国对无氧化热处理应用还比较少，今后的发展应该以无氧化加热、节能、无污染的微电子技术应用为主，该技术有利于提高金属材料的利用率，提高产品的质量，同时真空无氧化的环境将生产封锁在一个密闭的空间，能够充分的利用金属材料，增加产出，将对环境的影响降至最低，有利于全面提高热处理的工艺、装备以及管理水平，改变目前我国热处理技术高耗能、低产出、弱质量等现状。
3.2引进国外先进技术，积极研发各种新型的热处理设备
热处理设备是进行金属材料热处理的保障，关系到生产的效率和产品的质量问题，应将热处理设备与金属材料的属性紧密结合，但目前我国自主研发的条件还比较薄弱，应该从国外引进技术，并根据我国的实际情况进行改进，满足金属材料热处理中对设备的要求，提高热处理的工艺与效率，整体提高热处理的水平与经济效益。
3.3培养全面的复合型技术人才，强化实践技术
为了有效的在实践中应用新型的金属材料热处理工艺，提高生产的效率，应该加快培养热处理技术人才，为热处理工艺提供技术支持，同时，注重研究人员与实际之间的联系，根据实际的需求进行研发，理论与实践相结合，做到产学研的真正结合。
3.4使用高能率的加热源和方式
高能率加热源是利用高能量密度的介质对金属材料进行加热，使之快速升温，在极短的时间内达到金属材料的相变温度，改变其表面的性质，减小金属材料的变形，提高产品耐腐蚀性和抗磨性，国外现在已经将激光热处理和离子束表改性热处理运用于实践生产，但是其生产成本还比较高，还需要进行不断的研发与改进。而传统的热处理方式是通过热源直接加热，今后的发展更趋向于表面氧化、脱碳等间接加热方式，能够更好的控制加热的问题，使金属材料更加稳定。
4.结语
随着科学技术的不断进步，金属材料热处理工艺也在不断的发展和完善着，在今后发展中，研发技术，降低生产成本，提高产品质量与工作效率的同时，更要注重对自然环境的保护，符合节能减排的绿色生产理念，使金属材料热处理工艺真正做到健康、安全、高效、可持续发展。
参考文献：
[1]晏得才、武鑫，浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势，《工程技术：引文版》，2016.