金属材料热处理工艺与技术分析

2019-01-03孙宝利卞毅

中国金属通报 2019年2期

孙宝利，卞毅

（麦格昆磁（天津）有限公司，天津 301700）

在进行金属产品的制作过程中，金属材料的热处理工艺与技术的选择对于金属产品的质量有着非常大的影响。不但如此，金属材料的热处理工艺与技术选择还会对金属材料热处理过程中产生的污染以及对原材料的耗费产生直接的影响。因此，只有不断的对金属材料的热处理工艺以及技术进行调整和优化，从提升处理质量、减少材料损耗以及降低环境污染等方面入手，才可以不断的提升我国金属材料的热处理水平，为我国的经济发展提供更好的保障。

1 金属材料分类简述

（1）纳米金属材料

随着科学技术的不断进步，纳米科学技术的发展使得纳米金属材料成为了一种新型的金属物质。通过将材料的实际密度尺寸压缩到纳米级别，可以在很大程度上将材料自身的物理性质以及化学性质进行大幅度的改变。在这样的情况下，通过纳米技术可以将普通的金属物质的物理性质以及化学性质按照使用者的需求来进行相应的调整和改变，从而让金属本身的物理性质更加的可靠，更好的满足各种工作的需求。

（2）多孔金属材料物质

另一种非常常见的金属材料类别就是多孔金属材料，通常情况下，多孔金属材料物质的本身具有非常好的渗透性能，同时也会具备较强的耐腐蚀性，这样的特性使得多孔金属物质在一些恶劣的环境之下依然可以保持稳定正常的工作状态。除此之外，多孔金属材料还可以在一定程度内吸收能量，因此在起落架相关的机械设备中得到了非常广泛的应用。多孔金属材料另一个比较明显的优势就是比一般的金属物质吸收的电磁更多，因此其在一些需要设置移动电磁装置的设备上应用同样非常普遍。

2 金属材料的性能与热处理工艺的关系简述

（1）金属材料的耐久性以及热处理应力

在应用的过程中，如果金属材料持续处在遭受外力的情况下一段时间，或者处于易腐蚀环境之中持续的时间过长，都会使得其由于应力情况或者腐蚀情况产生开裂或者其他变化，因此对热处理应力以及金属耐久性之间的关系进行研究是非常必要的。在实际对金属材料进行热处理的过程中，金属材料自身的耐久性在很大程度上是受到热处理应力以及大小的影响的，在这样的情况下，只有尽量的将金属材料受到的各种由热处理剩余应力引起的不利影响降低，才可以更好的提升金属材料的耐久性以及其质量。

（2）材料切割与热处理预热

在对金属材料进行加工的过程中，有很多时候会需要将金属材料进行切割。为了更好的完成切割工作，合理的对切割工具进行选择是非常重要的。除此之外，在进行切割的过程中，施工的环境会对金属的变形情况以及金属材料本身的光泽度产生非常大的影响。在这样的情况下，为了更好的提整体切割质量，对金属材料进行热处理的过程中，可以通过采用预热处理的方式来更好的为金属材料的切割提供保障。通过对金属材料进行预热加工处理，可以有效的降低在切割的过程中刀具于材料之间出现粘连的现象，以此来更好的提升切割的精准度以及效率，最终达到提升金属材料制作的零部件质量的目标。

（3）金属材料的疲劳性与热处理温度

在对金属材料进行加工处理的过程中，通过科学的将热处理技术与整体加工过程进行结合，可以有效的将金属成品的质量以及性能进行非常大幅的提升。在实际进行建工的过程中，一但金属材料面临在短时间快速的冷却，金属材料就可能会由于受到的应力值过大而使其出现断裂等情况。为了更好的防止出现类似的现象，在对金属材料进行加工的过程中，工作人员应该对热处理的温度进行科学的把握，通过在合理的范围内不断对温度进行调整，从而找到最合适的温度，以此来提升金属材料疲劳性的效果。

3 金属材料热处理新工艺与技术

（1）化学薄层渗透技术应用

在目前进行金属材料热处理的过程中，化学薄层渗透技术是应用最为广泛的技术之一。相较于传统的金属材料热处理技术，化学薄层渗透技术的优势是非常明显的。通过应用化学薄层渗透技术，可以在传统金属材料热处理技术的基础上降低30%以上的能源损耗。除此之外，化学薄层渗透技术还具有提升热处理效率、改善环境等一系列优点。正是因为其具备如此多的优势，才使得人们对于金属材料热处理的观念得到了非常大的改变，并且对其的重视度也在不断的提升。

（2）激光热处理技术

通常情况下，激光热处理技术在金属材料的热处理过程中主要被应用在激光淬火或者是变相硬化两个方面。这种技术的主要原理在于通过高功率高密度的激光束来对金属材料的表面进行热处理，以此来达到对工磨具或者零件进行强化的目的。目前在实际的应用过程中，激光热处理技术被广泛应用在汽车领域，其耐磨性好、强度硬度高以及耐腐蚀的特性使得其受到广泛的欢迎。

（3）热处理CAD技术

随着计算机技术的不断发展，在金属材料热处理过程中，热处理CAD技术的应用变得越来越广泛。热处理CAD技术的核心理念是通过在计算机上对金属材料的热处理进行对应的模拟，通过这样的方式来达到降低工作时间，提升工作效率和降低加工损耗的目标。通过在金属材料加工的过程中应用热处理CAD技术，不但可以有效的通过热处理CAD技术将工作工序以及过程进行演示，从而更好的降低工作过程中出现失误的可能，同时还可以帮助工作人员更好的对金属材料的加工进行分析，提升加工质量。

（4）超硬涂层技术

在对金属材料进行加工的过程中，通过超硬涂层技术可以有效的提升金属材料表面的硬度，以此来更好的提升金属材料加工完成之后，成品的耐用性。在目前的金属材料加工过程中，超硬涂层技术凭借其简单、快捷以及效果良好的优势得到了非常广泛的应用。

（5）振动时效处理技术

在金属材料的热处理过程中，金属材料不可避免的会受到一定的机械力。在这样的情况下，金属材料将会产生一定的振动力，有可能会导致材料在切割的过程中发生位置的改变，最终对其加工质量产生一定的影响。为了更好的避免这种情况，工作人员可以通过应用振动时效处理技术，以此来更好的规避振动力对材料加工过程的影响，达到有效提升加工精准性的目标。

（6）无氧作业热处理技术

在对金属材料热处理技术进行应用的过程中，大部分情况是需要在有氧条件之下进行的。但是由于相关技术还有待完善，经常出现金属材料与氧气发生一定程度的氧化反应，并因此降低金属材料的性能。为此，我国对无氧条件下的金属材料热处理技术进行了深入的研究，通过应用无氧作业技术，可以有效的改善传统有氧技术的工艺流程，从而更好的降低材料浪费的可能，为金属材料的热处理提供更好的保障。