金属材料热处理工艺与技术分析

崔 波

（建龙北满特殊钢有限责任公司研发部，黑龙江 齐齐哈尔 161041）

1 金属材料性能与热处理技术的关系

两者关系主要体现在三点：①在对材料实施切割施工时，需要按照材料特性，对切割工具进行选择，并要在切割过程中，密切观察金属材料光泽度以及变形情况，事先做好预处理工作，以为后续切割施工奠定良好基础；②实施热处理时，技术人员需要按照金属材料自身耐久性情况，对热处理应力大小进行确定，以防剩余应力对金属材料形成不良影响；③如果材料经历高温处理后，需要经过冷却处理，此时材料所承受应力会达到最大，容易出现断裂问题，所以应用热处理技术过程中，需对温度进行科学把控，要对处理温度进行合理调整，以对材料抗疲劳性能进行提高。

2 常用材料热处理工艺

（1）化学处理薄层渗透工艺。在运用该项工艺对金属材料进行处理时，会通过化学热处理手段，对材料实施薄层渗透处理，以达到提高金属材料坚韧性的目标[1]。对该项处理工艺进行使用，能够有效提高金属材料使用率，降低材料浪费问题，进而实现对产品生产成本的有效控制。同时该项工艺还具有低污染的优势，能够将工艺实施对周边环境的影响控制在最低。

（2）激光热处理工艺。激光处理技术有着较强的穿透性特征，多用于表面坚硬材料处理。运用激光处理技术，不仅能够达到良好的热处理加工效果，同时还能有效提高金属表面硬度，整体处理工作开展效率较为理想。为保证激光应用准确程度，在对工艺进行使用时，需要通过对计算机以及相关设备的运用，对激光使用进行控制。而激光热处理技术，也在计算机的带动下，逐渐向自动化方向进行着发展。

（3）振动时效处理工艺。该项工艺会通过对振动原理的运用，对金属材料展开热处理。经过处理之后，金属材料稳定性会得到显著提高，材料变形情况也可以得到有效控制[2]。同时，因为振动处理需要借助计算机设备才可以完成，在计算机的控制与监督之下，振动处理可达到自动化控制状态，能够有效提高金属制品生产效率，提升产品生产水平，进而达到降低企业生产成本，实现绿色化施工的效果。

（4）热处理CAD工艺。CAD是一种较为先进的材料热处理技术，其会通过对计算机技术的合理运用，完成对热处理过程的模拟，进而再利用智能处理手段，高质量完成材料热处理的工艺。在具体对CAD技术进行使用过程中，技术人员首先会运用计算机设备，对CAD技术进行模拟；其次会按照模拟结果，对热处理测量展开科学调整与处理方案制定，做好各环节调整与改进工作；最后会按照最终调整方案，逐步展开相应处理[3]。

（5）真空热处理技术。如果条件与技术足够成熟，建议将金属材料够构件放置在真空环境中实施热处理。此种热处理技术不仅能够对低压渗碳材料表面实施有效处理，同时还可以直接进行高压气淬施工，有效提高材料热处理效率，实现对能源消耗的有效控制。现阶段，相关技术发展还存在一定不足，无法实现绝对真空状态，所以通常会在小于10Pa的环境中实施真空热处理[4]。在此环境中，材料表面处理技术并不会对金属性能形成较大影响，且可以达到有效规避产生气孔以及材料变形等问题的目标，材料处理结果往往较为理想。

与国外发达国家相比，我国真空热处理技术兴起、应用时间相对较短，处理技术以及处理设备还处于不断完善与发展的阶段，还需要长时间进行研究与调整，进而达到最优化真空热处理模式，以为金属材料加工提供可靠技术支持。

3 技术发展前景预估

（1）科学技术的不断提升，能够有效带动我国金属材料热处理技术的发展。所以今后国内金属材料热处理技术种类以及处理工艺水平会得到切实提升，材料性能处理会更加理想。而计算机技术的加入与深度应用，也会使处理技术更加自动化、智能化，能够达到有效提升产品生产效率与生产质量的目标。

（2）在诸多热处理技术之中，可控气氛热处理技术是一种较为成熟且应用较广的技术。在对该项技术进行使用时，会通过对可控制气体的合理运用，对材料热处理过程形成合理控制与保护[5]。通过对该项技术的运用，能够实现对金属材料表面的有效控制，可保证金属材料表面性能可始终保持原来状态。

（3）虽然可控气氛热处理技术应用普及范围较广，但在长久应用过程中，该项工艺所具有的问题也逐渐暴露了出来，整体工艺应用还需要进一步进行完善与强化。所以有关部门应以此为契机，不断增强对各项热处理工艺的研究与调整，以对国内热处理技术发展形成有效带动，实现最优化金属材料处理模式，进而为相关企业获取到更多的经济收益。

（4）今后热处理技术会朝节能化、绿色化方向进行发展，所以技术研究也要有所倾斜，要以绿色化、节能化研究为主。有关部门应加大对热处理设备材料的改善力度，保证材料循环利用效率，以达到良好的技能减排效果。研究人员要加大对陶瓷纤维以及其他隔热、保温材料的研究力度，并利用其对普通材料进行代替，以达到预期节能目标。此外，研究人员还应对超大尺寸精准测量方式展开深度研究，确保测量技术能够达到机械制造数字化等方面的需求，以对技术应用实用性进行有效提升，保证金属材料加工质量可以得到切实提高。

4 结语

鉴于热处理技术所具有的重要作用与价值，有关部门应加大对热处理技术的研究力度。要在对热处理技术和金属材料性能间关系进行分析的基础上，通过对振动时效以及激光等热处理技术的研究，确定各项技术具体内涵、优势以及应用方式，以为技术实际应用奠定良好基础。同时科研机构以及相关部门也要进一步加强对热处理技术的研发与改进力度，妥善处理好目前各种技术所暴露出的不足之处，从而达到有效提高国内热处理技术水平的目标。