金属表面处理技术规范

金属表面处理技术规范（共8篇）

金属表面处理技术规范 篇1

电镀基础及其前景

班级：机制二班

摘要：电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。用简单的一点话理解就是电镀是表面处理的一种。表面处理，顾名思义就是在产品的表面进行的处理。

正文：当今世界，科技发展迅速，世界制造业与加工业蓬勃发展，电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色；在高新技术产业，如现代电子技术，微电子技术，通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。下面我将简述电镀的相关基础知识及其前景。

一、电镀基础知识简述

电镀是一种表面加工工艺,它是利用电化学的方法将金属离子还原为金属,并沉积在金属或非金属制品的表面上,形成符合要求的平滑致密的金属覆盖层。其实质是给各种制品穿上一层金属“外衣”，这层外衣就叫做电镀层。从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用（摘自课本原文定义）。

1、电镀的电极

电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。

2、电镀的预处理

金属制品镀前预处理工艺常用的分为以下几类：

（1）机械处理 主要对于粗糙表面进行机械整平，清除表面一些明显的缺陷。包括磨光、机械抛光、滚光、喷砂等。

（2）化学处理 包括除油与侵蚀，在适当的溶液中，利用零件表面与零件接触时所发上的各种化学反应，除去零件表面的油污、绣及氧化皮。（3）电化学处理 采用通电的方法强化化学除油和浸蚀的过程，处理速度快，效果好。

（4）超声波处理，在超声波场处理下进行的除油或清洗过程。主要用于形状复杂或对表面处理要求极高的零件。

3、电镀溶液

电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。不同的镀层金属所使用的电镀溶液的组成可以是各种各样的．但是都必须含有主盐。根据主盐性质的不同，可将电镀溶液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。除主盐和络合剂外，电镀溶液中经常还加有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等，它们各有不同的作用。

（1）主盐

能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。

主盐浓度高，溶液的导电性和电流效率一股都较高，可使用较大的电流密度，加快了沉积速度。在光亮电镀时，镀层的光亮度和整平性也较好。但是，主盐浓度升高会使阴极极化下降，出现镀层结晶较粗，镀液的分散能力下降，而且镀液的带出损失较大，成本较高，同时还增加了废水处理的负担。则采用的阴极电流密度较低．沉积速度较慢，但其分散能力和覆盖能力均较浓溶液好。

（2）导电盐

能提高溶液的电导率，而对放电金属离子不起络合作用的物质。这类物质包括酸、碱和盐，由于它们的主要作用是用来提高溶液的导电性，习惯上通称为导电盐。如酸性镀铜溶液中的H2SO4，氯化物镀锌溶液中的KCL、NaCl及氰化物镀铜溶液中的NaOH和NaCO3等。

导电盐的含量升高，槽电压下降，镀液的深镀能力得到改善，在多数情况下，镀液的分散能力也有所提高。

导电盐的含量受到溶解度的限制．而且大量导电盐的存在还会降低其他盐类的溶解度。对于含有较多表面活性剂的溶液，过多的导电盐会降低它们的溶解度，使溶液在较低的温度下发生乳浊现象．严重的会影响镀液的性能。所以导电盐的含量也应适当。

(3)络合剂

在溶液中能与余属离子生成络合离子的物质称为络合剂。

在络合物镀液中，最具重要意义的，并不是络合剂的绝对含量，而是络合剂与主盐的相对含量，通常用络合剂的游离量来表示，即除络合金属离子以外多余的络合剂。（4）缓冲剂

用来稳定溶液的PH值，特别是阴极表面附近的PH值。缓冲剂一般是用弱酸或弱酸的酸式盐，如镀镍溶液中的比H3BO3，和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4等。

（5）稳定剂

用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化，保持溶液的清澈稳定。如酸性镀锡和镀铜溶液中的硫酸，酸性镀锡溶液中的抗氧化剂等。

（6）阳极活化剂

在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质，它可以促进阳极正常溶解，提高阳极电流密度。如镀银溶液中的氯化物，氰化镀铜溶液中的酒石酸盐等。（7）添加剂

是指那些在镀液中含量很低，但对链液和镀层性能却有着显著影响的物质。近年来添加剂的发展速度很快．在电镀生产中占的地位越来越重要，种类越来越多，而且越来越多地使用复合添加剂来代替单一添加剂。

二、电镀的前景

未来我国电镀工业的发展趋势基本可归纳为以下四点：

1、饰性和高抗蚀性工艺技术将不断发展.我国随着汽车、电子、家用电器、航空、航天工业、建筑工业及相应的装饰工业的发展和人们对美化生活需求的提高, 对电镀产品的装饰性和抗蚀性的需求将有明显的增加。

2、某些传统装饰性电镀可能被喷涂、物理气相沉积等取代，功能性电镀产品需求则有上升的趋势。

3、某些污染严重的电镀工艺，可能被清洁的电镀工业所取代。

4、某些性能好、无污染的表面工程的高新技术将会进入我国市场。

5、企业管理水平低，绝大部分电镀企业仍沿袭粗放型经营管理模式，适应市场变化能力差。除部分合资企业和出口企业外，大部分企业没有健全的工业管理体系，多数企业缺乏镀液分析和镀层检测仪器和技术力量。随着产业升级加速，电镀企业集中入园的趋势比较大，这部分水平低电镀企业将面临整改或合并。

所以目前电镀表面处理行业发展总体表现令人担忧.据估计，本行业每年排放大量的污染物，包括4亿吨含重金属废水、50000吨固体废物和3000万立方米酸性气体。目前70-80％的国有电镀厂建立了污染控制设施，然而大部分处理设施已经过期而不能正常运转（城市中只有50％的设施能运转，农村地区更低，只有25％）.而大多数乡镇电镀企业则几乎没有采取任何污染控制措施.在过去几十年中，我国对末端处理技术进行了大量的研究和推广工作，开发了许多实用的污染控制技术.根据目前国内电镀行业的情况，应推广具有较好经济效益的化学处理法，同时推行以防为主、防治结合的方针，改革工艺流程，开展清洁生产，在源头和过程中减少污染物的产生(参考网络数据)。

当然因为我们的生活离不开电镀，电镀技术将永远存在,而且目前电镀发展的方向，是环保型的电镀，对环境的污染会由于技术的提升逐步减少，以科技推动道德。因此，这是一个机遇与挑战并存的行业，希望大家都有一个光明的未来。

参考文献：

1.刘光明 《表面处理技术概论》北京化学工业出版社 2011.1 2.姜银方 《现代表面工程技术》北京工业出版社 2005.11 3.徐滨士 朱绍华《表面工程的理论与技术》北京国防工业出版社 1999 4.屠振密，电镀合金原理与工艺[M]，北京国防工业出版社 1998

金属表面处理技术规范 篇2

随着工业化进程加快, 大量含有重金属的工业废水和城市生活污水排放到环境中, 对大气、土壤和水环境造成了严重污染。重金属废水主要含有砷、汞, 铅、铜、锌、铬、镍等元素, 大多数来源于电镀、冶金、矿山、石油化工等行业, 重金属废水具有毒性强、持久性、不可降解性等特点, 这些重金属在水体中可通过食物链影响动植物生长最终威胁人类健康。水体重金属污染已成为当今主要的环境问题之一, 因此如何无害化处理好重金属废水已是当前亟待解决的工作, 现阶段无害化处理重金属废水的方法可分为三类:物理法, 包括膜分离法、吸附法、溶剂萃取法、离子交换法、蒸发浓缩法等;化学法, 包括化学沉淀法、电化学法;生物法, 包括生物修复法、生物絮凝法、生物吸附法。

2 重金属废水处理方法

2.1 物理法

2.1.1 膜分离法

膜分离技术使用一种特殊的半透膜, 在外界推动力作用下, 使溶液中一种溶质和溶剂渗透出来, 从而达到分离的目的。根据膜的不同, 可以分为电渗析、反渗析、液膜、超滤等。目前反渗透和超滤膜在电镀废水中已广泛应用。

液膜分离技术是将萃取和膜过程结合的一种高效分离技术, 萃取与反萃取同时进行, 是分离和浓缩金属离子的有效方法。其中支撑液膜在处理重金属废水, 提取稀有、贵重金属离子, 如提取铂、镓、铟等[1,2]方面具有低耗能、低成本等、效率高等特点, 具有广阔的应用前景。将膜技术与其他技术工艺有机结合起来处理重金属废水将是未来的发展方向。某蓄电池材料有限公司主要从事废旧铅酸蓄电池的回收和铅基合金、电解铅的生产, 其废水处理系统采用混凝沉淀/膜处理组合工艺, 进一步确保出水水质达标。半年多的实际运行表明:该工艺运行稳定, 出水水质达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 的一级排放标准, 并实现了回用 (回用率) 70%[3]。

2.1.2 吸附法

吸附法是利用吸附剂吸附废水中重金属的一种方法, 其中吸附法被认为是去除痕量重金属有效的方法。常用的吸附剂有活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒石、二氧化硅、天然高分子及离子交换树脂等。其中天然沸石吸附能力最强, 也是最早用于重金属废水处理的矿物材料[4]。

纳米FeO是一种有效的脱卤还原的纳米材料。与常规的颗粒铁粉相比, 纳米FeO颗粒有粒径小、易分散、比表面积大, 表面吸附能力强, 反应活性强, 还原效率和还原速度远高于普通铁粉的特点[5]。纳米FeO除了可以高效还原有机氯代物以外, 其对Cr6+、Pb2+和As3+等多种重金属同样表现出良好的处理效果[6]。

负载型纳米FeO主要是利用负载物 (如聚合物、硅胶、沙子和表面活性剂等) 在固液表面的吸附作用, 能在颗粒表面形成一层分子膜阻碍颗粒间相互接触, 同时增大了颗粒之间的距离, 使颗粒之间接触不再紧密。与普通纳米FeO相比, 负载型纳米FeO不仅对水体中的重金属和有机污染物有更高的去除效率, 而且其重复利用性和稳定性也优于一般纳米FeO。Ponder[7]等利用聚合松香负载纳米FeO去除水中的Cr6+和Pb2+, 结果表明:负载型纳米FeO的去除率不仅比投加量高3.5倍的普通铁粉高近5倍, 而且也略高于无负载纳米FeO的去除率。

凹凸棒石又称坡缕石, 是一种2∶1 (TOT) 型层链状海泡石族的含水富镁、铝的硅酸盐黏土矿物, 其晶体化学式:Mg5 (H2O) 4[Si4O10]2 (OH) 2, 它比表面积大、吸附性能良好、来源广、成本低、储量丰富, 但是目前国内应用凹凸棒石吸附处理重金属废水还处在研究阶段, 凹凸棒石黏土吸附金属离子的种类有待扩宽。黄德荣等[8]用吸附混凝法, 将凹凸棒石黏土和混凝剂连用治理含锌电镀废水, Zn2+的去除率高达99.8%以上。同时, 凹凸棒石粘土含有大量的结构羟基, 如Si-OH、Mg-OH和A1-OH等。由于其结构中存在着A13+对Si4+及Al3+, Fe2+对Mg2+等类质同晶置换现象[9~13], 故晶体中含有不定量的Na+, Ca2+, Fe3+和A13+等, 各种离子替代的综合结果是凹凸棒石常常带少量的永久性的负电荷, 因此凹凸棒石具有很强的物理和化学吸附能力[14,15]。

离子交换树脂法是一种应用广泛的方法, 树脂中含有的氨基、羟基等活性基团可以与重金属离子进行螯合、交换反应, 从而去除废水中重金属离子的方法, 同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属, 其优点是树脂具有可逆性, 可通过再生重复使用, 且交换选择性好, 缺点是价格昂贵。因此研究和选择成本低、选择性高、交换容量大、吸附-解吸过程可逆性好的离子交换树脂, 对于处理重金属废水有着重要意义[16]。

2.2 化学法

2.2.1 化学沉淀法

化学沉淀法是指向重金属废水中投放药剂, 通过化学反应使溶解状态的重金属生成沉淀而去除的方法。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。中和沉淀法应用比较广泛, 向重金属废水中投放药剂 (如石灰石) 使废水中重金属形成沉淀而去除。化学沉淀法处理重金属废水具有工艺简单、去除范围广、经济实用等特点, 是目前应用最为广泛的处理重金属废水的方法。

2.2.2 电化学法

电化学法是应用电解的基本原理, 使废水中重金属离子在阳极和阴极上分别发生氧化还原反应, 使重金属富集, 从而去除废水中重金属, 并且可以回收利用。

高压脉冲电凝法 (HVES) 是采用高电压小电流, 系运用电化学原理, 将电能转为化学能, 对废水中有机或无机物进行氧化还原、中和反应。通过凝聚、沉淀、浮除将污染物从水体中分离, 从而有效地去除废水中的Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、CN-、油、磷酸盐以及COD、SS与色度。该方法操作方便、反应迅速, 可去除的污染物广泛、无二次污染、经济实用, 在国外电化学技术被称为“环境友好技术”。李宇庆[17]等采用高压脉冲电凝-Fenton氧化工艺处理制药废水, 研究表明在pH值为4左右、极板间距为20mm电流强度为10A、高压脉冲电凝反应时间为45min、H2O2投加量为4mL/L、Fenton氧化时间为60min时, 对CODCr去除率为为36.5%~39.2%, 废水m (BOD5) /m (CODCr) 从0.13提高到0.37, 可生化性大大提高, 为后续处理达标排放奠定了基础。

微电解-生物法是利用废铁屑对电镀废水进行预处理, 使大部分的Cr6+在较短时间内转化为Cr3+, 同时使废水的pH值上升2~3, 然后将废水加入到生物反应器中通过生物作用将废水中剩余的重金属离子去除, 达到净化电镀废水的目的。通过与生物法的结合, 提高了此种技术对废水净化的效率。该方法结合了氧化还原、絮凝、吸附作用, 协同性强、综合效果好、操作简便, 运行费用低。但是, 由于电解装置经一段时间的运行后, 会大大降低了处理效果, 必须开发新型的处理装置以弥补这一缺陷;另外在运行过程中表面沉积物易于使电极产生钝化, 降低处理效果, 因此, 操作条件的优化和各种助剂、催化剂的研制、选用、配比很重要。针对目前微电解法存在的问题以及工程应用的要求, 可以将微电解法和化学法、生物法以及其它方法结合起来, 充分利用各种方法的优点, 研究出新型的工艺, 来解决实际应用过程中所存在的问题。

电去离子技术 (EDI, electrodeionization) , 是将离子交换树脂填充在电渗析器的淡水室中从而将离子交换与电渗析进行有机结合, 在直流电场作用下同时实现离子的深度脱除与浓缩, 以及树脂连续电再生的新型复合分离过程。该方法既保留了电渗析连续除盐和离子交换树脂深度除盐的优点, 又克服了电渗析浓差极化所造成的不良影响, 且避免了离子交换树脂酸碱再生所造成的环境污染。所以, 无论从技术角度还是运行成本来看, EDI都比电渗析或离子交换更高效。但同时处理过程中也不同程度存在膜堆适用性差, 过程运行不够稳定, 易形成金属氢氧化物沉淀等问题。随着研究的不断深入, 上述问题将逐步解决, EDI也将成为一种很有发展潜力的重金属废水处理技术。

2.3 生物法

2.3.1 植物修复法

植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量, 以达到治理污染、修复环境的目的。该方法实施较简便、成本较低并且对环境扰动少。但是治理效率较低, 不能治理重度污染的土壤和水体。Rai[18]和Dwivedi等[19]调查发现水蕹 (Ipomea aquqtica) 是一种很好的蓄积植物, 该植物最大可以蓄积Cu:62, Mo:5, Cr:13, Cd:11, As:0.05μg/g DW。Bareen和Khilji研究表明, 长苞香蒲90d后也可以去除底泥中42%Cr, 38%Cu和36%Zn[20]。

2.3.2 生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。目前已开发出具有絮凝作用的微生物有细菌、霉菌、放线菌、酵母菌和藻类等共17个品种, 而对重金属有絮凝作用的只有12个, 陈天[19]等从多种微生物中提取壳聚糖为絮凝剂回收水中Pb2+、Cr3+、Cu2+等重金属离子。在离子浓度是100mg/L的200mL废水中加入10mg壳聚糖, 处理后Cr3+、Cu2+浓度都小于0.1mg/L, Pb2+浓度小于1mg/L, 处理效果十分明显。

2.3.3 生物吸附法

生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子, 再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。该方法在低浓度下, 选择吸附重金属能力强, 处理效率高, 操作的pH值和温度范围宽, 易于分离回收重金属, 成本低等特点。同时还可从工业发酵工厂及废水处理厂中排放出大量的微生物菌体, 用于重金属的吸附处理。蒋新宇[20]等用毛木耳 (Auricularia polytricha) 子实体为生物吸附材料, 通过对起始pH值、反应时间、重金属浓度这3个因素对毛木耳子实体吸附Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+的研究, 结果表明最适起始pH值为5, pH值是影响毛木耳子实体吸附重金属离子的主要因素。其中在10mg/L重金属浓度下, 毛木耳子实体对Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附率分别为94.12%、96.22%、99.94%、99.19%, 在吸附达到平衡以前, 毛木耳子实体对Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+最大平衡吸附量分别为10.09、8.36、23.57和3.64mg/g, 而对Pb2+的吸附量最大。因此毛木耳子实体是很有发展潜力的重金属废水处理技术。

3结语

上述各种处理重金属废水的方法有很多优点, 但是存在技术、经济效益和环境保护等问题, 为了满足日益严格的环保要求, 对于研发新技术势在必行。重金属废水水质复杂, 金属种类繁多, 加强各种处理技术的综合应用, 将处理后的重金属充分回收、废水回用, 以达到经济效益和环境效益相统一, 将是今后重金属废水处理技术的发展趋势。

摘要：论述了重金属废水污染现状, 阐述了国内外处理重金属废水技术研究的进展, 包括物理方法、化学方法、生物方法, 指出了研发新技术和多种技术综合应用是今后处理重金属废水的发展趋势。

日本再生稀有金属的中间处理技术 篇3

一、再生稀有金属是重要的“城市矿山”

日本作为资源贫乏但制造业发达的世界经济大国，对于贵金属、稀有金属或枯竭性高的基础金属等，以国内家电、电子等报废产品的循环利用作为主供应源而十分重视，并称之为“城市矿山”。为实现这一目标，在国内建立起了分布广泛的回收加工点，以利于实现价廉的循环利用之路。据此，经产省和环境省已指定示范地区开展回收实验中心，尽管有种种困难和问题需要克服，但构筑循环型社会系统的工作仍在进行中。

报废的金属产品虽能继续回收，仍尚未解决其中所含金属的循环利用课题。目前对纯铝和贵金属等的中间处理和制炼工序系统已建立并可达到相应的回收率和循环利用率，但对其他金属尚未解决，特别是众多的稀有金属在报废产品中含量较低，以原样通过湿式制炼工序回收在经济上是不合算的。还有对低含量的贵金属用铜冶炼工艺回收时，众多的稀有金属仍会流入渣中，其回收不合算。

为从上述含稀有金属的报废产品中回收更多的金属以充分发挥其资源价值，有效的方法乃是通过中间处理使金属一次浓缩。中间处理为对报废产品的解体、粉碎和分选后以实现原料粉体的分选工艺，它是解决报废产品的各种金属、塑料、玻璃等能否再资源化的关键技术。

二、再生稀有金属的分选技术

1、解体、粉碎和单体分离

有关较大的家电和咖啡机等报废产品，在日本多用手工解体，即将它们尽量分解为成分单一的部件以利于下一步的分类处理。如形成1粒为单一成分组成时则称为单体分离。中间处理中的分选属于粒子分离操作，若粒子达不到单体分离的状态，则难以完成高度的分选。对废品中的金属，如铝、铜等均为1粒由1个元素组成时则采用单体分离即可，若由多数成分组成时则形成片刃。但在物理性分离困难状态下由多元素组成的场合，如属合金状态时，对由单一合金形成的粒子仍称单体分离，还有对粒子有多数成分组成的单位产品，例如电子元件等的场合，若作为单一粒子存在时，即便仍需要采取物理性分离时仍可称之为单体分离，即若可用手工分离时，则仍能较容易地得到单体分离粒子。对于小型电气、电子机器等小型产品和装在印刷电路基板上的各种元件全部用手工解体在经济上有一定限界，还是改用机械粉碎为佳。

由上述中间处理的粉碎，除可实现粒子均匀化、流动化的目标外，重要的还可促进单体分离以便为后道工序的分选高效化创造条件。为达到这一目的，对异相境界面应适应力集中以达到手工解体般的单体分离理想状态。以天然矿石为例，可产生保持绮丽异相境界面而破碎的选择粉碎十分罕见，往往多采用随机粉碎。现以电子元件、部件和天然矿物2种物质在不同方式粉碎中，粉碎尺寸和单体分离度对重点成分畸域尺寸的关系对比如下。天然矿物的场合，重点成分的特定矿物只有广大的畸域尺寸相同尺寸的粉碎物中，单体分离粒子基本不存在，以后随着粉碎物尺寸变小开始单体分离。还有，即便采取选择粉碎，对具有广大畸域尺寸分布的天然矿石，单体分离开始的粒子尺寸则仅向粗粒侧转移，但在粗粒阶段可达到高度单体分离的极小。而从印刷电路基板上剥离元件的场合，若创造各元件以单一粒子存在的状态(选择粉碎)则马上可看到单体分离后的粒子。此时以印刷电路基板上的电子元件和天然矿物中的特定矿物比较时，后者为具有了次之结合而封闭与空间内的矿物畸域，电子元件则为仅和基板保持2次元结合，由于结合面以外均为开放状态，故非常适用于选择粉碎。进一步看，若电子元件由于人工原因具有特定尺寸时，亦即具有极狭小的畸域尺寸时，则可有效利用这一特性，亦即不用过度粉碎而采取粉碎尺寸和元件畸域尺寸相合的选择粉碎，在粗粒阶段即可达到单体分离。例如用桶型冲击式破碎机的场合，对手机和印刷电路基板上的元件在大体保留元件原型下便可实现单体分离，但是此类成功的案例尚少，对于多种多样的产品，在开始探讨选择可达到高效选择粉碎的粉碎机和粉碎方法中。

2、分级和分选

通过选择粉碎即使在粗粒阶段达到单体分离，但粒子仍处于混合阶段。例如目标金属含有率为100ppm的金属粒子群的分选，相当于从1万粒中选出1粒的作业。厘米级粒子，仔细的手选便可达到高精度的分选和浓缩，但和手工解体同样，经济上并不适用于所有粒子的分选。可代替手选的如对皮带上移动的粒子测头分辨粒子的性质并据以逐个用机械分选的为分级，亦叫个别分选，使用压缩空气，可用于300mm左右粒子分级。还有对粒子的外表分辨、X射线和荧光射线等多种分类测试方面亦在应用中，特别是在限定种类的粒子应用上效果较好。但是以多种多样的粒子为对象的场合，精度好的测试方法仍有时效果不好，同时装置的价格亦高，近年正开发应用廉价的激光测试和组合网络的分级技术。

粒径变小时，逐粒分选将是处理量受限，此时将粒子作为集合体分选方式效率较好。这种分选(亦可叫总量分选或集体分选)可直接利用粒子物性的运动差进行分选，可利用的物性有物体总量性质的密度(比重)和磁性及粒子表面性质的颜色和濡湿性等。还有根据分选时的媒体不同分为在气相(空气)中的干式分选和在液相(通常为水)中的湿式分选。干式分选法可用于大量处理，且分选后的产物回收亦较容易，而利用总量性质的湿式分选法，其分选精度可能比干式分选法提高，但是水循环的动力和回收产物的脱水、干燥致使能耗和成本升高而稍微不利。还有利用表面性质的湿式分选法，则多利用表面活性剂，上述耗能再加上废水处理使负担更大。若仅从便于采用出发，以干式分选法较佳，但各类分选技术有其各自的适用粒径，还应按对象粒径选定。总的分类为：过去当粒径在1mm以上时用干式分选法，1mm～50μm问用总量性质的湿法，小于50μm时则采用粒子表面性质的湿法。近年来为降低成本和节能，通过采取新技术将前2种分选方法的粒径下限分别降至0.3mm和10μm。如在上述的元件粗粒子条件下采用干法分选，既经济分选精度又高，而在粉碎后粒径降到1mm以下时，有些产品中的部分稀有金属粒子将在此粒群内聚集，届时应利用新法分选回收

为佳。特别是当粒径下降到50μm以下时，过去只能用浮选为代表的利用表面性质的湿式分选法。近年开发成功的利用强磁场的比重分选机，使10μm的粒子亦有可能利用比重分选。利用离心场的微粒子比重分选机在日本尚未推广，相关说明文件亦很有限，特别是用于稀有金属循环利用的研究尚未进行，亟待努力迎头赶上。

三、再生稀有金属的分选工艺

适用于金属循环利用的主要技术已开发成功，但未必能达到稀有金属资源化的目的。因为产品有多种多样，且随着新产品的开发而报废产品的成分和样式亦在不断变化。为了适应这一多样变化，必须构筑柔性的分选工艺。但是对于最佳分选工艺的构筑和最佳分选条件的选定，目前尚处于探索阶段，有关工艺的合理方式尚未确定，尚处于由1台粉碎机和1台分选机组合而成的最单纯的分选工艺模式，而且投入分选工艺的对象多种多样，如单一产品、多种产品或基板和部件等，甚至不考虑机种和厂家所存在的多种模式，以及粉碎机、质量条件和分选条件的选择亦在多样化。对由此产生的粉碎产物分选时，各种不同的分选机对其质量条件和分选条件却必须选择。尽管选择项目仅设定10个选择方向，但这样选择的模式却将达1000万种，若选择方向按20个设定时，则选择模式将高达12.8亿种。此时按12.8亿分之一的最佳条件选出下，粉碎一分选共同达到100分的满分选择时，才能取得100分的目的物。但是接近努力下，粉碎一分选共同只能达到20分选择的场合，由于粉碎工序的单体分离度将决定分选工序分离效率的上限，从而两者问存在表现互乘作用，即选出目的物只能得49分。进一步推算，若粉碎法的选择为20分时，即使分选法为100分的满分，产出目的物亦只能得20分。此时仅通过产出目的物的品位和回收率的观察，对仅得20分的原因是粉碎法或分选法甚至是两者共有都很难判断，亦即通过对分选产出物的成分分析以反馈适当改进工艺是难以实现的，这也是目前难以最佳化的根本原因。

用桶型冲击式破碎机，对从印刷电路基板上以保留基本状态剥离下来的元件，作者以钽电容器进行了浓缩试验的结果略述如下：首先对剥离下来的約3千万个元件，对其种类、尺寸、比重和磁性进行了特性评价，其次对占重量3％的元件用钽电容器经筛选－干式比重分选－磁选3段分选工艺浓缩到85％左右。据作者所知，从含金属的报废品经物理分选中使用钽电容器是实现高浓缩的较好方式，已为下一步制炼工序的高效利用创造了有利条件，这次的试验亦充分证实了其可行性，今后的课题是如何创造条件以加速推广应用。

金属表面处理技术规范 篇4

人事总务部

2012年9月11日

1为进一步推动职工健身活动的广泛开展，加强精神文明和企业文化建设，提高全体职工的凝聚力、向心力，培养职工的团队精神，特举办本届趣味运动会。

一、活动简介

（一）活动时间：2012年9月23日，具体时间另行通知

（二）活动地点：办公楼前主通道

（三）参赛对象：

公司全体员工，以部门和班为单位集中报名参加比赛，填写《趣味运动会报名表》，每人限报2项比赛。

（四）比赛项目

1、二人三足；

2、足式保龄球；

3、托乒乓球跑；

4、结对而行；

5、跳绳比赛；

6、自行车慢骑比赛；

7、摸石头过河；

六、比赛项目及规则

（一）、两人三足：

比赛道具：绳子（或布条）4段 比赛方法：

1、两人一组进行比赛；

2、2个人中有一只脚与对方的一只脚绑在一起。

3、比赛开始，2人从起点向终点跑去，用时少者获胜。参赛人数：2人一组 共四组 比赛规则：

1、比赛距离为100米；

2、中途哪一组有人的绑腿绳子松开，别一个人必须在原地等待绑好后重新

站定，方能开始继续前进；

3、两人都过终点，计时结束，以耗时最少为胜方

奖品设置：第一名两位选手发20元奖品各1份。

（二）、足式保龄球：

参赛道具：足球1个，装满水的矿泉水瓶10瓶 比赛方法：

1、每组选派1人参赛，2、在离水瓶6米外，以等边三角形的形状按1、2、3、4排列摆放10个装

满水的饮料瓶。

3、参赛选手用足球以踢球的形式撞倒饮料瓶。每人3次机会，撞倒一个饮

料瓶得一分，以累计成绩总数最高为胜者

比赛规则：

参赛人员必须在规定的范围内踢球，否则成绩作废 奖品设置：第一名发20元奖品1份。

（三）、托乒乓球跑

比赛道具：乒乓球4个、乒乓球拍4付 比赛方法：

1、运动员持乒乓球拍(握姿不限)托乒乓球跑50米折返（计100米）

2、秒表记时，用时少且最先到达终点的选手获胜。比赛规则：

运动员如中途球落地，则该队员拾球返回起点重赛。奖品设置：第一名发20元奖品1份

（四）、结对而行：

比赛道具：绳子（或布条）若干 比赛方法：

1、4人一组（两男两女）

2、比赛开始前把每一组人员的左腿和右腿两辆绑在一起成一排。3、4组并排并排一起站在起跑线上，裁判喊开始时，各队起出；

4、最先到达终点的对获胜； 比赛规则：

1、比赛距离为50米；

2、中途有人的绑腿绳子松开，其余人必须在原地等待绑好后重新站定，方

能开始继续前进；

3、本组所有人都过终点，计时结束，以耗时最少为胜方 奖品设置：第一名四位选手各发20元奖品1份。

（五）、跳绳比赛 比赛道具：跳绳5根

比赛方法：限时

1分钟，以规定时间内跳的次数多少记成绩，中途停顿

可继续进行。

比赛规则：

1、比赛时间1分钟；

2、5人一组同时比赛；

3、在规定时间内起跳个数最多的人为胜利； 奖品设置：第一名发20奖品1份。

（六）、自行车慢骑比赛

比赛道具：自行车3辆

比赛方法：按抽签顺序进行，每次3人比赛。在100米行驶距离内用时最长（骑得最慢）的队员获胜

胜负判定：

1、选手骑车必须走直线。

2、脚着地为输，不允许从起点再次出发。

3、根据选手用时多少，按用时多少从少到多。奖品设置：第一名发20元奖品1份。

（七）、摸石头过河 ： 比赛道具：砖头12块比赛规则：

1、“河”宽1.5米，长20米，运动员两脚各踩一块“石头”，站在起跑线后，手持一块“石头”，当听到“开始”的口令后，运动员开始搬移“石头”前进。

2、两脚不能踩地，以最后一块“石头”越过终点线停止计时，用时最短者获胜。

3、踩地一次扣时5秒，裁判统计犯规次数，比赛结束后计算总犯规，扣除相应时间。

奖品设置：各取第一名发奖品。

七、其他具体工作及工作人员安排

（一）工作人员安排：

1、裁判：高志杰记时：陆亚新安全：张凯、王大伟、李万华

2、摄影师：王皓、张颖

（二）赛场规则

1、尊重比赛，尊重裁判，尊重对手，赛出水平，赛出风格；

2、裁判必须做到公平、公正、公开。

3、比赛前运动员解读比赛项目细则，让参赛人员更加清楚各项比赛流程和规则；

4、禁止非工作人员与非参赛人员进入比赛场地，打乱比赛秩序；

5、保持各小队所在场地的卫生，保持比赛现场的卫生；

6、请各参赛队员准时到达比赛场地，到比赛时间有参赛人员不到赛场者作弃权处理；

7、遇不可抗因素比赛日程另行通知。奖品设置：取各个比赛项目的第一名获奖。所需相关道具：

秒表1个、哨子、绳子（或布条）20根、篮球1个、跳绳5根、自行车3辆、砖头12块、装满水的饮料瓶10个、乒乓球4个、乒乓球拍4个等

趣味运动会报名表

班组：

省题库金属材料与热处理 篇5

01．当钢材的硬度在（B）范围内时，其加工性能较好

A、20-40HRC B、160-230HBS C、58-64HRC D、500-550HBW 02．下列材料中，热硬性最好的是（D）。

A、T10A B、9SiCr C、Cr12MoV D、W6Mo5Cr4V2 03．HT250中的“250”是指（C）。

A、抗弯强度250MPa B、抗弯强度250Kg C、抗拉强度250MPa D、抗拉强度250Kg 04．金属的（B）越好，则其锻造性能也越好。

A、强度 B、塑性 C、硬度 D、韧度 05． 下列材料中，属于合金弹簧钢的是（A）。

A、60Si2MnA B、ZGMn13-1 C、Cr12MoV D、2Crl3 06．材料在高温下能够保持其硬度的性能是（C）。

A、硬度 B、耐磨性 C、红硬性 D、工艺性 07．GCrl5SiMn钢的含铬量是（B）

A、15％ B、1.5％ C、0.15％ D、0.015％ 08．退火、正火一般安排在（A）之后。

A、毛坯制造 B、粗加工 C、半精加工 D、精加工 09．（C）的热处理。

A、淬火+低温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+高温回火

10．零件渗碳后，一般需经（A）处理，才能达到表面高硬度及高耐磨作用的。A、淬火+低温回火 B、正火 C、调质 D、淬火

11．为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性，采用（A）热处理方法效果较好。A、接触电阻加热表面淬火 B、等温淬火 C、渗碳后淬火加低温回火

12．将钢加热到发生相变的温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温的热处理叫（B A、退火 B、回火 C、正火 D、调质 13．黄铜是（C）。

A、铜与锡的合金 B、铜与铝的合金 C、铜与锌的合金 D、纯铜 14．轴类零件的调质处理热处理工序应安排在（B）。

A、粗加工前 B、粗加工后，精加工前

C、精加工后 D、渗碳后

。）

15．预备热处理的目的是改善加工性能，为最终热处理作准备和消除残余应力。所以它应安排在(A)和需要消除应力的时候。

A、粗加工前、后 B、半精加工后 C、精加工前 D、精加工后

16．一般主轴的加工工艺路线为：下料→锻造→退火（正火）→粗加工→调质→半精加工→(B)→粗磨→低温时效→精磨。

A、时效 B、淬火 C、调质 D、正火

17．为了去除由于塑性变形、焊接等原因造成的以及铸件内存的残余应力而进行的热处理称为(C)。A、完全退火 B、球化退火 C、去应力退火 D、正火 18．65Mn钢按含碳量分属于（C）钢。A、低碳 B、中碳 C、高碳 D、结构 19．铁碳合金相图上的共析线是（C）。A、ECF B、ACD C、PSK D、AECF 20．中碳钢的及中碳合金钢的锻件常采用（A）来细化晶粒和消除内应力。A、完全退火 B、球化退火 C、去应力退火 D.失效处理 判断题

01．(√)锰、硅在碳钢中都是有益元素，适当增加其含量能提高钢的强度。

02．(√)由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获取的组织较细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。

03．(×)淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。

04．(√)刀具，量具，冷冲压模具一般情况应用采用淬火加低温回火。05．(×)表面热处理是改变材料表面的化学成分，从而改变钢的性能。06．(√)优质碳素结构钢使用前一般都需经过热处理改善力学性能。07．(√)韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。

金属材料热处理节能技术新探 篇6

随着现代科技的不断进步, 现代制造技术也得以飞速发展。在现代制造技术当中, 金属材料尤其受到重视, 特别是对钢铁材料的热处理。由于制造技术的先进性是产品竞争能力的保证, 而热处理技术的先进程度则是保证机械产品质量的关键因素[1]。但对金属材料的热处理能耗较高, 污染较大, 对我国目前建设资源节约型、环境友好型社会十分不利。因此, 探讨如何实现金属材料热处理过程中的节能减排、增效工作是机械工业所面临的巨大问题。在金属材料热处理的管理和技术上, 都有很大的节能潜力有待挖掘, 这对热处理节能技术的开发及应用有着十分重要的意义, 还能有效提高材料的性能水平及使用寿命, 对企业及社会的可持续发展都大有裨益[2]。

一、我国金属材料热处理现状分析

随着我国机械制造业的飞速发展, 热处理行业也有着十足的进步, 这也充分带动了我国GDP的快速增长。在工业生产领域存在着各类的热处理专业厂、设备制造厂、工艺生产厂等。但正因为如此, 热处理行业的能耗也是十分巨大的。根据资料显示, 我国目前热处理的年耗电量约为100亿度。而在相同能耗的情况下, 国外发达国家的产量却是我国的6倍左右[3]。在我国目前约有70%的金属热处理厂家都没有合理的采用节能技术, 管理较为混乱, 主要存在以下几个问题:

(1) 能源利用率低。我国在金属热处理上的能耗远高于发达国家, 早在20世纪70年代, 欧美等发达国家的金属热处理能耗就已降为350 k W·h/t, 而同期我国的能耗却是他们的3~4倍。

(2) 设备陈旧, 工艺落后。在我国现有的国企金属热处理厂, 由于设备较为老旧, 技术工艺相对落后, 节能措施不能得到很好地贯彻, 从而导致其能源利用率偏低。而对于小型企业, 在设备、技术无法跟上时代的同时, 资金也难以保障, 只能采用某些淘汰设备, 对环境的污染十分严重。

(3) 产品达标率较低。由于设备及工艺技术的落后, 导致金属材料热处理的成品率较低, 对某些产品的返修率甚至高达20%, 需经过多次处理方能达标, 这无疑是对能源的巨大浪费。

(4) 缺乏技术人才。在我国, 工业技术型人才并未受到社会的广泛重视, 由于就业前景并不理想, 很多高校纷纷取消这类专业, 导致热处理技术人才的缺失。因此, 很多金属热处理厂只能退而求其次, 选择专业接近的技术人才, 但由于专业本质存在差别, 导致他们在工作中并不能完全发挥自己的才干, 也无法正确指导热处理技术。

二、金属材料热处理新技术的应用

1、化学热处理技术

化学热处理技术使通过对金属材料进行化学处理来降低表面涂层的厚度, 这不仅可以避免涂层过厚对金属材料性能的影响, 也可以缩短金属加热时间, 有效降低能耗。同时, 由于化学热处理对金属本身的性能几乎不产生破坏, 因此不会影响材料的使用寿命。

2、超硬涂层技术

由于在机械制造中, 需要大量的工具零件, 因此在加工过程中采用超硬涂层技术, 则可实现节能的目标。具体方法是通过离子轰击金属表面, 在刀具和横具的加工中进行表面沉积硬化, 这样可以延长材料的使用寿命。同时, 在生产过程中可以实现自动化, 全程由电脑控制, 提高了产品质量, 实现了高效、节能生产的目标。

3、热处理CAD技术

热处理CAD技术是应用电脑模拟来研究和设计热处理工艺, 通过电脑模拟, 可有效控制热处理中的喷淋、淬火、喷雾冷却等技术, 加快渗碳过程, 减少废气排量, 通过对其进行三维温度场的计算来进行热处理设计, 选取合适的材料, 应用新型的结构, 并对热处理的余热进行回收和再利用, 起到节能降耗的目的。

4、真空热处理技术

若将金属材料构件的热处理工艺在真空中进行, 则可实现低压渗碳, 同时在表面处理工艺结束后可以直接进行高压气淬, 从而有效减少热处理时间, 降低废气排放量, 进一步降低能耗。由于绝对的真空实现难度较大, 因此对金属材料的真空热处理一般在低于10Pa的环境中展开。再次情况下, 对金属的性能影响较小, 避免了材料表现、气孔等问题。

5、激光热处理技术

近年来, 激光技术得到了前所未有的发展, 将其运用于金属材料的热处理工艺则是较为新兴的技术。利用高功率密度的激光束照射在金属材料表面, 可以改变金属的表面特性, 进行硬化和合金化处理, 产生表面淬火无法达到的表面性质。此外, 利用激光热处理技术还能加快升降温过程, 无需对材料进行淬火, 能起到很好地节能效果。

6、振动时效处理技术

在对金属材料热处理后, 由于工艺和环境等原因, 不可避免的会在金属材料内部留下裂纹或残余应力等缺陷, 这将对材料的性能及使用寿命产生影响。为修复这种缺陷, 往往需要进行重新加工, 这将造成能源的浪费。而采用振动时效处理技术则可以消除金属材料热处理中的热应力残余, 有效节约了能耗。

三、结语

为实现我国资源节约型、环境友好型社会, 在我国机械制造行业, 需对金属材料的热处理技术实行节能降耗手段。通过上述的分析可知, 金属材料的热处理节能技术是一项复杂而繁琐的工作, 但通过这些新技术, 可有效节约能耗, 降低废气的排放量, 从而提高经济效益, 起到保护环境的目的。随着金属材料热处理节能新技术的广泛运用, 可以看出我国的热处理节能技术具有广阔的应用前景, 以优质、高效以及清洁、低耗的为目标, 逐渐将我国的热处理产业提到新的高度, 真正做到可持续发展。

参考文献

[1]冯小波, 刘小丽.金属材料热处理节能新技术及应用[J].科技创新导报, 2010, 14:30.

[2]葛欣.金属材料热处理节能新技术的应用[J].中国高新技术企业, 2011, 11:81-82.

金属表面处理技术规范 篇7

【关键词】金属材料；热处理；新技术；应用

近年来，随着科技和经济的不断繁荣发展，工业、制造业等也得到了迅猛的发展，但是环境、能源问题近些年也凸显出来，环境的恶化、能源消耗严重的现象都引起了人们对环保意识的提高，加大了对能源消耗和环保的关注，发展新的科学技术与生产工艺避免牺牲环境与能源换来经济的发展。在金属制造业中，尤其是金属材料的热处理工艺，大约占据金属材料加工的40%，对于生态环境的危害相当巨大，并且能耗过高，所以金属材料热处理节能技术的开创是一种新型的节能环保型的方法，在保障处理金属材料性能的同时，还能有效的解决热处理耗电量大的不足。因此，推进金属材料热处理节能新技术的应用对于贯彻可持续发展的理念具有重大的意义。

1、我国金属材料热处理工艺现状

首先，金属材料的热处理指的是将需要加工的金属放在特定的介质当中进行加热、保温、冷却等处理方法，用来改变金属表面或者内部的结构，以此来改变金属的相关性能，控制其向人们所需的性能方向处理，是这样的一种工艺。以下是我国现阶段金属材料处理节能新技术的发展现状。

1.1设备落后，工艺水平较低

自改革开放以来，我国的工业化取得显著的成就，对于其中的制造业来说，其发展占到了国民生产总值的比例也在不断攀升，由此可为金属热处理行业带来前所未有的发展和机遇。但是现阶段我国大部分工厂中金属热处理技术的工艺水平还与国际上存在着相当大的差距，一方面受到经济、科技等方面的一些限制，另一方面也受设备落后的影响。虽然现阶段金属热处理工艺的应用较为普遍，但是在生产时，热处理中节能的处理还不是很到位，由其是一些小厂子、私人企业中的生产装备相当落后，工艺水平也较低，导致在加工金属，进行热处理的时候会产生大量的污染物，在对能源不能有效利用的同时，还给环境带来了相当大的破坏。

1.2能源消耗高，利用率低

据相关调查表明，在我国现阶段各类的金属热处理企业大约有20000多家，具有庞大的工人数量，其行业的能耗能够占到全国总能耗的30%，是工业能耗较高的产业，这就要求金属热处理向着节能新技术方向发展。在国外工业发展的过程中，现阶段对于能源的利用率是非常看重的问题，对资源进行充分的利用才能避免对于日益减少的能源的浪费。在一些发达的国家工业化生产的阶段，工业生产中的能源利用率普遍要比国内的高出很多。在我国不仅能耗大，并且利用率还低，不能充分被发挥出来，导致整体生产的效率也不高。

1.3专业技术人员的缺乏

科学技术是第一生产力，人才是科技不断发展的源泉，任何行业的发展都离不开人才的发展，我国在金属热处理节能新技术方面与发达国家存在较大差距的原因之一就是缺少相关的专业人才，难以科技转化为生产力，造成了资源的浪费和环境的污染。工业企业中的专业人才也是年纪较大的老工人，虽然经验丰富，但是对于新技术的发展和研究难以掌握，企业需要新鲜的血液的注入，加强引进专业人才是企业生存和发展的强大动力。因此专业人才的缺乏是金属热处理节能新技术发展受阻的原因之一，培养技术人才也是现阶段需要重视的方面，是生产发展需要解决的问题。

2、金属材料热处理节能新技术的应用

2.1化学热处理薄层渗透技术

在当今的金属热处理工业当中，应用较为广泛的是化学热处理薄层渗透技术，热处理技术的基本保障是要保证金属材料的性能，在传统的热处理工艺当中，金属材料的表层如果混入了化学元素，会严重影响到金属的性能。随着化学热处理薄层渗透技术的运用，打破了以往的思维定式，在技术层面取得了一定的突破。在传统的热处理工艺当中，热处理进行的时间较为长久，这就对于电量的消耗造成了相当大的损失，并且同时产生一些化学污染。化学热处理薄层渗透技术能够有效的缓解这方面的问题，有利于实现高效节能，在同样的情况下，使用新技术能够节约大约30%以上的电能，并且能够极大的提高金属热处理的生产效率，真正实现了低沉本、高效率的发展目标，并且对环境的污染也相对较小，具有很高的发展价值。

2.2激光热处理技术

激光热处理技术是使用激光束照射金属的表面，对金属表面进行合金化或者是硬化处理，由于激光束具有高功率、高密度、穿透性强的特点，以此来改变金属表面的性质，这种方法是其他技术无法实现的。由于激光束的穿透力很强，能够使金属的表面很快的达到金属的临界熔点，促使金属表面发生相应的变化，并且逐渐硬化，，当加热的温度低于熔点时，金属材料的表面将会产生奥氏体化，及时进行急速自冷淬火，能够迅速提高金属表面相变硬度，以此得到需要的金属性能。经过激光改变后的金属表面特性发生了很大的变化，并且性能优良，硬度、强度都得到了提升。由其在传统工艺难以处理的特殊部位使用激光热处理的方法，能够轻松的解决难题，比如管控、较小的区域或者深沟等难以处理的地方。在计算机技术应用在各个行业的今天，激光热处理技术还可以通过电脑编程的技术提高热处理的效率，实现自动化生产。

2.3真空热处理技术

在对金属进行热处理工艺的时候，对于金属部件来说，最常出现的问题就是金属在热处理过程的氧化问题。企业在生产的过程中，会特别注意这方面的问题，防止金属零件的内部发生氧化失去其金属性能的问题。对于这种情况，使用真空热处理技术能够在无氧的介质中对金属进行热处理，使用这种技术可以省去大量的生产设备，缩短生产的时间，有力缩短生产的周期，提高生产的效率。从国外的先进经验可知这种技术是运用先进技术对于抽真空的部分充入惰性气体多为填充气体，防止金属与外界的氧气发生化学反应。并且是对流的传热方式，使得金属的热处理加工更加的均匀。

2.4振动时效处理技术

振动时效处理技术的目的是为了稳定金属的加工器件，巩固金属的外形和使用寿命，防止在热处理的过程中出现变形或者开裂的现象，避免材料出现细小裂纹等情况被返厂，造成资源的浪费问题。该技术对于金属的热处理加工的材料实现了再次优化和完善的效果。传统工艺使用低温长时间加热的技术为了起到稳定的作用，但是这样会增加能耗，成本也较高，所需时间长。振动时效处理技术改进了传统的技术，节省了大量的电能，经实践验证得到结论为，相对于传统技术能够节省40%的电能。最终的加工性能也很好。

2.5热处理CAD技术

随着计算机技术的发展，对于热处理工艺的提高也具有一定的影响，热处理CAD技术是结合了计算机技术，作为主要的处理手段，对热处理进行系统化的研究，实现了节能处理，走向可持续发展的道路。CAD技术有着喷淋、喷雾的功能，发展了淬火等工艺，已经被国家认证为节能环保的绿色技术。

3、结语

综上所述，在金属热处理节能新技术方面，我国的发展水平还有待提高。基于可持续发展理念的推动下，积极研究金属热处理节能新技术对于提高企业的生产效率、降低能源消耗等各个方面都具有重要的意义。热处理企业在发展的过程中，要逐渐转变传统的观念，根据企业的实际生产情况，引进先进的热处理设备和技术，减少能源消耗的同时，提高企业的生产效率和效益，加强对于科学技术的研究力度，引进专业的人才，促使科学转变为生产力，使金属热处理行业走向可持续发展的道路上来。

参考文献

[1]郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息，2013，06：89+91.

[2]苗高蕾.浅谈金属材料热处理节能新技术的运用[J].化工管理，2013，24：135.

金属表面处理技术规范 篇8

课

稿

课程名称： 《 金属材料与热处理 》 科室名称： 机 电 工 程 系 教师名称： 彭 银 华

2012-2013学年第二学期

金属的晶体结构与结晶

湘西职院机电系彭银华

各位老师：

早上好！如果用一句话表达我此刻的心情，那就是在不断地期盼中等待着，在不断地参与中感受并收获着。今天同样希望我的表现能得到各位老师的认可。我说课的内容是《金属的晶体结构与结晶》，主要从教材分析、教学方法、教学过程三个方面作具体的阐述。教材分析

1.1 教材所处的地位和作用

《金属的晶体结构与结晶 》是全国技工院校规划教材《金属材料与热处理》第二章内容。本章是在学习了金属材料的性能之后编排的。通过本章课的学习，既可以对金属性能的知识进一步巩固和深化，又可以为后面第三章《金属的塑性变形》和第六章《钢的热处理》中打下基础，所以本章的内容非常重要。1.2 教学目标

根据《教学大纲》的要求和学生已有的知识基础和认知能力，确定以下教学目标：

1、知识目标：

（1）了解三种典型金属晶体结构的特点及常用金属的晶体结构；

（2）掌握金属材料的结晶条件、基本过程和细化晶粒的主要方法。

2、能力目标：

（1）能够运用细化晶粒的措施提高金属材料的力学性能；（2）能够运用金属同素异构转变理论改善金属材料的组织和性能。

3、德育目标：

（1）培养学生对热处理岗位安全文明操作知识；（2）提高学生职业道德修养。1.3 教学的重点和难点：

1、教学重点：

（1）晶体与非晶体的概念及它们的特点；（2）晶体的结构；（3）纯金属的结晶过程；（4）金属晶体的结构缺陷。

2、教学难点：（1）金属晶格的类型；（2）晶粒大小对力学性能的影响及细化晶粒的方法；（3）金属的同素异构转变。教学方法

2.1 学生情况分析

学生为五年制高职生，大部分学生的基础比较薄弱，再加上湘西地区的教育资源贫乏，授课以理论知识为主。2.2 教学方法

在教学方法的应用上，充分体现传统课堂面授与现代网络教学的有机结合，主要采用以下方法。

（1）情景展示教学法（包括生产现场及模型图片展示）；

（2）讲授法：是该门课程的主要教学方法，与以往不同的是，讲授过程中多结合生产实践，通过交叉联系的方式达到即学即用的效果；（3）分组讨论法：教师创设问题，让学生分组讨论；（4）自由阅读法：培养学生快速阅读能力；（5）世界大学城平台网络教学法。教学过程

3.1 新课引入（5分钟）

提问让学生回答雪花（冰窗花）的形状，可有导向让学生描述雪之形之成因，为讲金属结晶的成因做准备。让学生沉浸到雪之美的意境。话锋一转：金属的晶体结构与结晶与雪花形态成因有很多相似之处，引入正题。3.2 金属晶体的晶体的结构（15分钟）

1、晶体与非晶体的概念

引用生活中常见的雪花、金属、玻璃、石蜡、食盐等说明晶体与非晶体的概念及区别。

2、晶体的结构

从初中化学上石墨与金刚石的结构引入，接着讲授晶体的结构，其中应用到相关的实践及模型图片。

3.3 金属晶格的类型（重点讲解，25分钟）

接着上面石墨与金刚石的晶体结构引入，那么金属晶格有那些类型呢？举例讲解最常见的金属晶格的类型及特点。3.4 金属的结晶（40分钟）

1、金属的结晶（概念，5分钟）强调凝固，播放几分钟的炼钢视频（关于结晶方面的）。

2、结晶潜热（概念，3分钟）（生活化）

生活常识：下雪和化雪相对来说哪一个暖一些（下雪：下雪水汽变成固态的雪要放出热量），金属结晶也是一样，接着讲授概念。

3、热平衡（课外补充，2分钟）

生活常识：冰水混合物的温度（在结冰时）,原因：结晶放出的热量和对外散发的热量刚好平衡。再引入金属结晶。

4、过冷度（难点讲解，15分钟）

从宏观上和学生共同思考纯金属结晶的三个过程，液态、液固共存、固态。用多媒体和学生一起画出结晶时的冷却曲线。然后讲明理论和实际结晶时的差异，绘出相应的曲线，导出过冷度的概念。

在讲授过冷度与冷却速度关系时可结合晶粒的细化。让学生观看铸铁生产中动画，观察出外和里晶粒的粗细，找出原因。

问题设计：在铸模中凝固的铸铁锭，外层和里面晶粒一样粗细么？说明原因。

5、纯金属的结晶过程（难点讲解，15分钟）

（1）阅读金属界结晶部分，带着问题(金属结晶过程包括几部分，对于晶枝能正确的理解)；

（2）阅读晶粒大小对金属材料的影响部分（问题：铸造生产中铸件晶粒的细化方法有哪几种？每种方法的特点，及其在生产中的具体应用）；

（3）分组讨论以上设计的问题；

（4）教师结合问题讲解纯金属的结晶过程。3.5小结与作业布置（5分钟）

（1）小结（2）作业

习题册第二章：