金属材料热处理过程及工艺浅述

谭从岳

（武汉重型机床集团有限公司，湖北 武汉 430205）

随着当前我国金属材料加工工艺的不断发展，加工处理方式越来越多样，热处理技术作为我国相对较为传统的处理手段，在当前同样也取得了理想发展，并且可以在具体应用中体现较强的实效性。结合现阶段金属材料热处理加工要求来看，热加工工艺同样也面临着较大的压力，相应金属材料加工性能需要重点把握好耐久性、硬度以及疲劳性等多个方面的要求，进而也就必然需要重点围绕着金属材料的热处理工艺要点进行详细把关，提升操作规范性，最终优化金属材料热处理水平。

1 金属材料热处理过程

1.1 退火

在金属材料热处理过程中，退火是比较重要的工艺过程，其一般需要将金属材料加热到相应的AC3以上，然后进行恰当保温控制，在一定时间后逐步冷却，控制温度降到500摄氏度以后，在促使其在空气中慢慢降温处理。退火处理在金属材料热加工中同样也表现出了多种应用类型，比如完全退火以及等温退火就是常见的不同处理方式，完全退火也就是我们常说的退火工艺，其能够在碳钢以及合金钢等金属材料的热加工中得到有效运用；等温退火则需要重点关注于金属材料热加工过程中的温度控制，确保相应退火环节对于金属材料的热加工效果发挥理想价值。此外，针对不同金属材料的热加工需求，在退火操作处理中往往还可以借助于球化退火或者是去应力退火进行处理，保障金属材料能够具备更强的耐久性以及疲劳性，对于解决裂纹或者是变形问题也具备理想价值效益。

1.2 淬火

金属材料热加工处理中淬火同样也是比较关键的环节，通过淬火可以较好实现金属材料性能的优化，促使金属材料的冷却环节可以得到较好控制，更好优化金属材料工件的横截面，促使其可以在一定程度上发生马氏体等转变，最终实现金属材料工件性能的优化。结合金属材料淬火处理而言，当前比较常用的介质材料有盐水、油以及水等，不同介质材料的应用可以产生不同的效果，比如应用盐水进行淬火处理可以促使金属材料的硬度得到加强，并且还有助于金属材料表面更为光洁，但是在变形控制方面存在缺陷，因为含盐量控制不当还可能会导致开裂问题形成。

1.3 回火

金属材料热加工处理中回火同样也是比较关键的一个环节，其主要就是针对淬火完成后的金属材料构件再次加热处理，此时加热温度应该控制在金属材料AC1临界点以下，并且根据加工要求以及金属材料类型的不同保持适宜时间段，然后有效冷却。回火环节对于金属材料的热加工处理具备较强的作用价值，比如通过回火处理可以明显降低金属材料构件的脆性，促使金属材料内部存在的应力得到有效消除，如此也就必然可以更好提升金属材料构件的应用价值；对于金属材料构件的尺寸稳定效果同样也比较理想。当然，这也就对于回火的具体操作提出了更高的要求，需要保障回火时机以及时间长度得到精确把关，尽量避免可能出现的明显金属材料性能受损问题。

2 金属材料热处理工艺要点

2.1 关注金属材料类型

在金属材料热处理工艺的具体应用中，为了更好提升热加工工艺的应用效果，必然需要保障相关工艺具备理想的针对性，这也就需要关注于各类不同金属材料的材质和型号，确保金属材料热加工工艺更为合理。基于现阶段金属材料加工制作方面的基本状况，相应金属材料的加工不仅仅涉及到了一些常规材质，往往还涉及到了一些更为复杂的金属材料和构件，比如多孔金属材料以及纳米金属材料，在热处理工艺的应用中必然也就需要体现出较强的适应性，促使相应金属材料可以形成较为理想的性能优化效果。这些新型金属材料的热加工处理难度更大，需要关注于各个热加工处理流程，确保具体热加工处理更为精细，相关参数的管控更为适宜，如此也就必然可以较好优化后续实际应用性能，避免金属材料在热加工中存在受损隐患。

2.2 关注金属材料性能要求

在金属材料热处理工艺的应用中，金属材料的最终加工性能同样也需要需要考虑的核心内容，只有明确金属材料的具体性能要求，进而才能够保障相应金属材料的应用更为高效可靠。结合这种金属材料性能方面的要求进行分析，其同样也需要体现出较强的针对性，能够把握好各类不同金属材料在不同行业中的应用要求。

一般而言，金属材料应用性能的分析主要就是把握好耐久性、强度以及疲劳性等三个方面的具体指标，这也是金属材料应用性能的具体要求，需要切实围绕着不同性能进行详细研究，具体到热处理的各个环节中进行详细分析，优化具体热处理工艺，最终确保金属材料的热加工可以具备更强的性能优化效果。比如金属材料构件的耐久性一般和热处理过程中的应力消除效果存在直接联系，这也就需要在具体操作过程中严格管控，确保内应力可以最大程度上彻底消除。

2.3 注重金属材料的调质

为了较好提升金属材料热处理性能，关注金属材料的调质同样也是比较关键的任务，其有助于最终优化金属材料构件的性能，需要在淬火后的回火过程中进行严格把关。金属材料构件的调质应该关注于各个基本参数的有效控制，比如对于回火的温度应该进行严格把关，结合不同金属材料类型及其性能要求，控制温度在400-720摄氏度。在具体操作过程中，不仅仅要重点关注于金属材料构件表面的光洁程度，往往还需要重点围绕着金属材料的变形或者是开裂问题进行严格防控，保障金属材料构件的综合力学性能可以得到优化。这种金属材料的调质工作在合金结构钢或者是高速钢中发挥出了较强的作用，需要进行精确调控。

2.4 渗碳、氮化

在金属材料热处理工艺应用中，为了进一步优化金属材料构件的性能，借助于渗碳或者是氮化等手段也是比较有效的基本方式。渗碳主要就是在原有金属材料构建中有效渗入碳材料，借助于渗碳层提升原有金属材料构件的应用疲劳性以及耐磨性等指标，但是不会影响到整体金属材料构件的韧性，需要严格围绕着渗碳量以及深度进行严格把关控制。氮化同样也是比较常用的基本优化方式，其需要借助于氨气中的活性氮原子进行金属材料的氮化，利用形成的氮化层提升金属材料构件表面的加工性能，一般氮化层需要控制在0.025-0.8mm，优化金属材料构件的抗腐蚀性能、耐磨性以及抗疲劳性能。

3 结语

综上所述，金属材料热处理工艺作为当前我国金属材料加工中比较常用的基本手段，需要结合不同类型的金属材料及其加工性能要求，切实把握好热处理的各个流程和关键环节，注重精确度的有效把关，最终提升金属材料构件的热处理性能。