建筑机械钢结构金属材料热处理的研究

摘 要：金属材料热处理在很多领域都有了广泛的发展，凭借其优越的性能控制在生产和生活中也发挥着重要的作用。但是，热处理生产过程所产生的污染问题和环保问题也不容忽视。因此，实现热处理产品性能最优化利用的同时环保问题也不容忽视。从节能环保的角度对金属材料的热处理进行研究，为机械制造、热处理行业及其他相关行业提供指导。

关键词：建筑机械;钢结构;金属材料;热处理

1 建筑钢结构金属材料热处理的相关概述

1.1 概念

金属材料热处理主要是指在某种介质中的金属工件，通过加热的方式使其达到适宜温度，并在保持一段时间后，分别以不用的速度放入不同的介质当中，使金属工件冷却。此时，在化学原理的影响下，金属材料的内部或表面会出现一定程度的结构变化，进而使金属工件发生不同性能的转变，以满足使用者需求。

1.2 分类以及特点

根据金属材料热处理方法的不用，共分为表面热处理、化学热处理以及整体热处理3种类型。而由于每一种处理类型在冷却方法、温度以及介质上各不相同，因此在实际加工中又分为若干小类，比如针对同一种金属材料进行不同工艺的加工处理，能够得到不同组织结构与使用性能的金属工件。同时，由于金属热处理具有种类多样化的特点，在对建筑钢结构加工时，能够得到许多不同种类的钢铁组织，从而满足建筑工程的施工标准，提高建筑工程钢结构的内在质量，促进我国建筑行业的更好发展。

1.3 加工过程

首先，加热工序。金属材料的加热是热处理的主要工序，并且加热方法较多，比如热源、媒、木材、气体、液体燃料等等。其中，利用电力能够实现温度的准确掌握，避免产生环境污染;利用热源能够对金属材料进行直接加热，有效防止浮动粒子的间接加热。在这里需要注意的是，由于金属材料长时间暴露于空气当中，极易发生脱碳、氧化现象，进而影响金属材料热处理技术的有效发挥，对处理后的金属性能造成不良影响。基于此，在金属材料加工过程中，应确保其在熔融盐环境、保护环境、真空环境以及可控环境中进行加热，避免材料性能的改变。

其次，保温工序。在金属材料热处理中，由于金属性能的变化与稳定需要一定的时间沉淀，因而需要采取一定的措施让金属材料的温度保持在恒温状态下，直至性能的完全转变，这一过程被人们称为金属工件的保温时间。此外，在采用表面热处理与高能密度加热时，由于加热过程加快，通常可以省略保温时间，而在采用化学热处理时，则需要较长的保温时间。

最后，冷却工序。在建筑钢结构金属材料热处理加工中，冷却工序至关重要，并具有较多的冷却方法。在冷却处理中，主要是对金属工件的冷却速度进行有效掌控，通常而言，正火的冷却速度相对较快，退火的冷却速度相对较慢。

2 金属材料最优化利用达到资源节约

热处理过程能够使金属材料获得良好的机械性能和使用寿命，充分的发挥材料本身的性能就是对金属资源的最有效的节约。因此，合理的热处理工艺及过程控制对于产品的质量尤为重要。然而，我国从事热处理加工的企业不计其数，但企业规模与技术水平参差不齐。规模较大的、涉及高新技术的企业又寸产品热处理过程的重视程度很高，在热处理过程中投人的资金、人才及技术资源较高，对热处理行业的发展起着重要的作用。然而一些规模较小的企业资金力量及人才力量薄弱，对产品热处理质量控制及热处理过程控制水平也相对较低，有的甚至存在认知上的问题以塔机销轴调质为例，正常的调质过程是工件在淬火温度下保温一定的时间，淬人相应的淬火介质中以一定的冷却速度急冷，获得充分淬火，然后通过高温回火使材料获得良好的综合机械性能。某些外协热处理企业认为只要工件经过淬火、高温回火就是调质过程。即便在生產过程中，工件淬火后的硬度很低，没有获得充分的淬火，也可以通过调整回火温度，同样达到了图纸要求的硬度。淬火、回火工件不能只控制其回火后的硬度，还应检验淬火后的硬度，以便检查工件淬火是否充分。若因淬火加热温度偏低、工件尺寸过大或淬火冷却速度不足等原因造成淬火不充分或未淬上火时，即使回火后硬度达到技术条件的要求，其疲劳强度却往往不能满足使用要求而可能导致工件早期时效代因此，提高热处理企业自身及生产链相关行业对热处理技术的认知，提高质量意识，选择合理的热处理工艺，加强过程控制，使材料经过热处理后机械性能得到充分的发挥，对金属材料资源的节约有着重要意义。

3 金属材料热处理在建筑钢结构施工中的应用研究

3.1 实现污染物处理

在建筑工程施工中，任何加工处理工艺都无法做到尽善尽美，都会存在或多或少的小瑕疵，虽然有些瑕疵对工程施工构成不了严重的影响，但是有的加工瑕疵却能为建设工程、人们生活甚至是社会发展带来较为严重的后果。在金属工件热处理加工过程汇总，时常会产生污染，比如噪音污染、水污染、空气污染等，不仅会对工程的顺利开展造成一定的不良影响，还会直接影响人们的正常生活，因而加大金属材料热处理研究势在必行。

3.2 实现节能环保

现阶段，我国建筑钢结构的金属材料热处理还是以燃烧燃料为主要方式，并在短时间内很难加以改变。因此，在实际加工中，施工单位应多使用清洁能源、新能源代替原有的低效高污染能源，降低对生态环境的破坏以及污染，避免建筑成本的过度消耗，从而在实现建筑钢结构施工节能环保的同时，提高建筑工程的施工质量，促进我国社会经济的快速发展。

4 结语

随着我国城市化建设的不断深入，建筑业已经逐渐成为推动我国社会经济持续增长的支柱产业，不仅能够有效提高人们的生活质量，减轻社会住房压力，还能进一步推动城市化发展进程，有利于我国现代化建设目标的实现。钢结构施工是建筑工程的建设重点，金属材料热处理更是建筑工程的核心技术，因此我们不仅要对其进行合理利用，提高建筑工程的施工质量，还要注重金属热处理技术使用过程中所带来的污染问题，以实现建筑工程的绿色施工，促进我国各项事业的可持续发展。

参考文献：

[1]宋鑫，张帅，王宏亮.建筑机械钢结构金属材料热处理的分析[J].工程技术：全文版，2016（12）.

[2]张野.建筑机械钢结构金属材料热处理的研究[J].四川水泥，2016（05）：273.

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