金属材料与热处理的关系探析

顾振军

所谓热处理就是在高温作用下，把金属的原有形状和结构发生改变，让其产生新的形状和拥有新的作用。金属材料加工的一个重要技术就是热处理技术，其可以提升金属材料性能。就此本文结合当前具体工作经验，对于金属材料与热处理关系相关内容做下分析，具体如下。

金属材料;热处理;工艺;探析

我国是较早运用金属材料的国家之一，随着相关技术的进一步发展及市场的实际需求，金属材料及热处理技术有了进一步提升，为我国工业化快速发展起到了巨大的推进作用，涉及到具体发展内容上主要包括石油化工、航天航空及冶金等。同时，这些行业的快速发展，也是我国金属材料及热处理技术提升的一个重要标志。伴随现代技术的不断更替，人们对于金属制品也提出了更高的要求，具体到实际生产过程中，热处理工艺的选择与金属材料有着密切的联系，因此，要想获得良好的生产工艺效果，则要科学处理好金属材料与热处理之间的工艺关系，并在实际产品制作中做好科学的判断。

热处理技术新旧对比明显，并处于不断创新发展中。热处理新工艺技术主要有以下四点特征。第一，耐磨性能提升。经过新热处理技术加工的金属材料耐磨性都有了显著提升，在测试时新旧热处理技术的金属材料所制作的金属材料抗疲劳性能更佳，能够更好的满足工业生产需求。第二，抗氧化与抗脱碳性能提升。在新热处理技术工作环境中采用真空热处理技术，将即将处理的技术材料放置于真空无氧环境中。并适时注入惰性气体，减少被加工金属出现氧化与脱碳情况。第三，减少金属材料变形。部分金属材料在热加工中需要保留预期加工结构，并增其外形。新热处理技术可以基本保持金属材料外形处于理想状态，减少后续加工工作负担，极大提升了工作效率。第四，环境污染程度低。现代工业发展更加注重环保性、科学性，传统热处理技术工作效率低，废弃物、污染物也相对比较多，会对环境造成一定影响。基于此，在工业发展新趋势下应用新工艺技术也就显得尤为重要。

铝、铜、铁是常见金属材料多以复合型物质存在，几乎无单质形态，是工业生产中的主要材料，使用规模大，规格、质量要求比较严格。合金就是多种金属材质的常见混合状态，即使是日常生活中所常说的铁、铜也不是单物质存在，而是由多种元素混合而成。金属材料内部结构决定金属性能，而热处理技术可以改变金属材料的内部结构，使其拥有新的性能，满足金属原材料使用需求。金属材料的结构主要包括两种：空间原子列序与结构原子结合（公离、共价等）。金属材料结构不同对于其性能有着极大影响。几种简单元素组成新化合物后，其性能、功能也有着极大的差异性。通过热加工技术处理金属材料，其主要原理是通过内部升温与冷却的方式改变改变材料内部结构，在此过程中内部升温以及冷却速度都有着严格要求。尤其在多种元素所组成化合物中，结构改变也是其性能改变。鉴于此在实际使用中，为了增加金属材料性能，不仅要从材料本身进行研究，更要注重热处理与金属材料之间的关系，以此满足工业发展需求，也为金属材料热处理本身提供必要的基础。

（1）塑性。塑性是指金属材料在外力作用下，产生的永久变形的能力。在实际金属产品应用中，当受到外力作用时，金属材料的长度及横截面都会发生不同程度的变化，其延展性及收缩性较好，则表示该金属材料的塑性越强，即该金属在实际使用中能够承受更大强度的变形及外力作用。因而，对于塑性材料较好的金属产品，不仅具有较好的使用价值，而且在工作中由于受力过大而产生明显塑性变形，使材料的使用更安全。

（2）硬度。当金属材料在受到外力作用力时，其具有的抵抗塑性变形、压痕或划痕的能力稱为硬度，这是金属材料的一个重要特性。一般而言，金属材料的硬度越高，则表示其抵抗变形力越强。同时，金属材料的硬度与其具有的塑性也具有一定关系，当金属材料的硬度越高、强度越大，则其塑性也就越差，这表示其具有的抗变能力越强。

（3）耐久性。金属材料的耐久性，这个观点是针对材料受到腐蚀的状况而言的。在具体的操作中，肯定会受外界条件的严重影响，呈现出各种各样的腐蚀情况。其中肯定会有部分金属受影响很大，相反，一些金属影响不大，影响小的表明其耐久性就越强。

1.金属材料应力腐蚀与热处理应力之间的关系

在拉力和腐蚀的条件，很容易造成金属性能的改变，导致原有金属形状发生变化。在焊接的同时，也会产生不利金属材料稳定的条件，使金属再次发生变化;不管是在那种条件下，过热或者过冷，都会造成金属材料性能的改变。金属材料的中心部位，在不同的冷热环境作用下，都会产生热效应。在外界条件的作用，会对金属材料的外观以及内在影响极大，在其产生的作用下，金属材料的中心部位冷却时的温度高于外表，而收缩表面则会小于表层，从而形成金属材料的中心部位承受拉应力。同时，在技术的处理过程中，材料在该过程中各部位也会出现不同的变化，从而由于体积不同而发生组织应力。

2.切削性能

金属材料的切削性能与热处理技术关系密切，可以极大提升其性能热处理技术可以改变金属材料本身的结构硬度以及组织形态，因此在其金属材料的硬度需求范围内进行加热以及工艺处理（切割、挤压），可以使其达到预期处理目的，使其处理更加理想的使用形态，提升性能标准。金属材料能够通过新工艺技术加工提升切削性，使金属材料外形、结构更加精准。使用热处理技术处理金属原材料可以改变其原有结构，但如果能够合理控制其温度，则能够得到相对稳定的规律组织排列金属材料，满足工业生产中的切削需求。

3. 切应变性能

热处理技术其核心原理是通过温度转变金属材料的切应变能力，即硬度状态、外形等。金属的这些要素发生变化，也会影响其切边衡量，三者之间属于相互联系。通过分析热处理技术与切应变性能之间的连接关系可以得知，金属材料的切边衡量并不固定，可以结合工业生产需求进行改变。在通过热处理技术处理金属材料时，其切边衡量数值可能会出现一定误差，误差越小则加精准度则越高。因此在使用热处理技术进行加工时，应该准确把握二者之间数据联系，提升处理技术水平。

4.韧性性能

在工业中使用的部分金属材料硬度不大，但是韧性比较好。这是因为此类金属在热处理过程中经过热处理改变原有性能，通过温度变化改变原有内部结构，使其重新排列成更加稳定的序列状态，从而提升材质金属韧性。部分金属材料在热加工过程中，也会通过添加其它非金属材质，使其成为复合材质，增强其韧性。热处理技术相对比较复杂，处理程序也更加完善，金属材料的各项性能经过热处理后都有了大幅度提升。

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现代社会是科技社会、经济时代，工业发展也更加节约化、科技化、精细化。金属材料作为工业生产的主要材料，其结构、性能、规格都影响了工业生产与加工效果。热处理技术作为工业生产的重要处理技术，同时，在工业产品生产中，相关工作人员也需要控制好相关材料与热处理之间的精确度，从而使该项技术能够切实服务于人们日常生活。

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