金属材料热处理变形的影响因素和控制策略

杨杨

摘 要：金属材料往往会受到一些外部要素作用，导致其在热处理时发生金属材料变形的情况。这会导致金属材料在加工制造过程中面临着很大的阻碍。本文在金属材料热处理原则基础上，对一些作用金属材料热处理过程中并导致其变形的相关要素进行了分析，并提出了一些能有效控制金属材料在热处理过程中变形情况的措施，希望对一些企业提供一个借鉴的经验。

关键词：金属材料;热处理;变形;要素;控制

热处理技术在金属材料加工制造中能够有效的提升金属材料的性能，并且保证金属材料能够为社会经济发展的实际需求提供充足的支持。但是为了提升金属材料的性能而对其进行热处理时，经常会导致金属材料自身发生变形的情况，而金属材料变形会导致其自身的相关使用功能受到种种不利作用。所以对金属材料热处理变形的相关作用与控制措施进行研究，具有很关键的实际意义。

1 金属材料热处理变形的作用要素

1.1 时效、冷处理

马氏体是金属材料冷处理之后残留的奥氏体所转化而成的一种物质，金属材料体积之所以会增大就是因为这种物质的存在;金属材料会因为低温回火和时效引发金属变形并导致一系列后果的产生，首先是马氏体分解碳化物后金属材料会发生体积减小的情况;另外是金属材料由于应力松弛导致自身发生畸变。

1.2 原始组织应力状态

相关原始组织在金属材料在淬火前相关的原始组织发生一定的变化，例如碳化物数量的变化，以及其自身形态的变化、纤维方向的产生等。我们往往会采取调质处理的方法对金属材料变形量实现有效的降低，并且金属材料的热处理变形的规律会相对稳定，从而实现控制金属材料变形的目的。但是化学热处理能够作用的层度有限，要想充分发挥化学热处理渗透层的功能，我们就必须要认识到在处理后，仅可进行磨削加工处理，但是对于一般金属来说，通过化学热处理进行变形矫正的难度较大。

2 金属材料热处理变形控制应遵循的原则

2.1 科学性原则

我们只有遵守了科学性原则，才能实现控制金属材料热处理变形的目的，所以我们要从科学层面了解作用金属材料热处理变形的相关要素，并全面分析金属材料热处理的工艺要求与金属材料属性之间所存在的固定与变化关系，只有这样才能保证金属材料热处理变形控制工作符合规定的技术标准，也只有在确保科学性原则的基础上，才能按照目前的实际技术条件实现对金属材料热处理变形进行科学控制的研究目的。

2.2 易操作原则

对金属材料进行热处理时往往会选址在城市临郊区域，但是这些区域条件较差，没有办法支持科学的精细处理操作，因此我们就必须增强金属材料热处理变形控制工作方案的合理性，降低错误发生频率，也就是降低容错率，要最大程度地减少外部环境对金属材料热处理变形控制工作的作用。所以我们要简化金属材料热处理变形控制的方式，合理设计并降低方案的实现难度，在短期内尽量保证批量操作来实现金属材料热处理工作的正常开展，并对相关处理工艺的质量进行完善与改进，并提高生产水平。

2.3 实用性原则

在实际的应用中，对于不同种类形式金属材料的具体需求，我们投入了大量的技术成本。因此，我们在对金属材料的热加工变形处理时必须要坚持实用性的工作原则，我们要尽量降低企业在金属材料加工方面投入的人力资源与物力资源，把充足的精力转移到技术研究开发等其他方面，要热处理工艺的科学性与有效性，将金属材料品质的提升作为根本的发展目的，有效推动金属材料热处理工艺的提高与应用。

3 金属材料热处理变形的控制策略

3.1 开展好热处理前的预处理

正火、退火等金属热处理工艺会对最终的金属变形量产生一定作用。由于正火的温度较高，金属材料的内部容易增加变形程度，所以我们在进行热处理工作之前要对正火的温度进行有效的控制。在另一方面，我们要想提高正火处理的效果，可以准备好退火，根据不同金属材料的不同结构特点，科学选取退火的实际工艺，尽可能地降低温度梯度对金属材料的作用，提高金属材料热处理变形控制的有效性。

3.2 开展好淬火处理工艺

技术人员要减少在对金属材料进行热处理工作中的错误操作，以现有的淬火工艺作为基础，做好淬火处理工作。科学控制淬火冷却期间的淬火速度，例如将550℃～650℃中的冷却速度提高到1100℃/s，在200℃～300℃间时稳定淬火冷却的速度，在对碳钢进行淬火冷却时我们可以选取盐水或者碱水作为介质，也可以选用普通水。但是由于水在550℃～650 ℃之间的冷却速度为600℃/s，所以在200℃～300℃之间时冷却速度依旧较快，能达到将近270℃/s，金属材料在这期间进行马氏体转变的话会因为过高的冷却速度导致金属材料出现变形开裂情况。所以我们可以在水中添加适量的盐或者碱，把500℃～650℃之间冷却速度增加到1100 ℃/s，但是在200℃～300℃之间时冷却速度基本不变，因此水、盐水或者碱水常用以碳钢的淬火冷却介质。

3.3 其他相关控制措施

除了上面详细介绍的控制金属热处理变形的两个措施，我们还应当在实际操作中选取适用的冷却方法，确保在不同金属材料的特点上选取适合的冷却处理方法，同時要对零件结构进行合理配置，推动机械加工在金属材料热处理工作中的应用。

4 结语

综上所述，我们对作用金属材料热处理变形的要素进行研究，探讨相关的控制措施能够帮助我们实现科学的控制金属材料热处理变形量，有效的推动热处理在金属材料的实践生产中的普遍应用，并确保生产的高效性。因此，相关研究人员要坚持对这些控制作用要素进行研究，并总结相关实验经验，通过对金属材料热处理变形的作用要素进行全面的分析，在遵循科学性，易操作性，合理性原则基础之上，根据实际操作情况，通过各项合理的控制处理措施推进有效开展金属材料的热处理工作。

参考文献：

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