金属材料热处理变形的影响因素与控制探讨

2019-11-29张南南

商品与质量 2019年49期

张南南

山东诚信工程建设监理有限公司山东济南 250100

金属材料在热处理加工中需要控制好温度大小，因为温度会影响材料变形程度，企业必须严格地把关好材料温度，确保热处理中材料温度在一定的范围之内，并且在材料加工环节中控制好速度，并且不断地完善热处理工艺中的不足之处，推动企业的前进和发展。

1 金属材料热处理工艺的优点

为有效提升金属材料的各项性能，需要给予热处理加工，从而在多重方式的淬炼下，最大化降低金属材料中出现的网状碳化物等相关杂质，同时也能够对金属颗粒进行细化，进而将金属材料的内应力消除彻底，最大化提升金属材料的强度以及韧性，保证金属材料能够更好的应用于工业生产中。同时金属材料热处理能够帮助金属材料塑型，原子结构在受到热应力以及重力势能的作用下，其原子结构就会被破坏，从而减弱了金属材料的塑型难度。在工程生产上，就可以根据实际生产情况，对金属材料实施再塑型，从而将其应用于精密细致的机械零件加工中。并且热处理能够最大化减少应金属材料负荷运转出现的其他问题，基于此，金属材料的整体使用寿命也会有所延长，工业生产成本减少，保证各企业获得更多的经济收益[1]。

2 金属材料热处理变形的影响因素

2.1 温度变化是关键因素

金属材料都有自己的受热温度的临界点，经过热处理的金属材料，高温强度下的损失，会伴随着热处理的温度下降而逐渐缓慢减少，特别是当热处理的温度下降到一定温度临界点时，金属材料自身的热应力以及组织结构应力也会逐步降低，从而导致金属材料的变形。由此看来，温度，是金属材料热处理中变形的一个关键因素。

2.2 淬火介质的影响导致变形

在金属材料热处理工艺过程中，大多数时候会选用淬火介质，然而，淬火介质的搅拌方法和搅拌速度等等一些因素，对于金属材料自身的形状也会产生直接的影响。很多大量的实践经验也表明，淬火介质对于金属材料的稳定性有着至关重要的影响。

2.3 预处理的间接影响

在车间实际操作过程中，在进行金属材料热处理工艺之前都会先对其进行一次预处理，其目的旨在于去除金属材料原本的内应力。而一般条件下，预处理所采用的工艺技术都是正火处理的方式，由于空间的局限性，故正火过程中冷却环节中，绝大多数都是采用堆积的方法进行冷却，金属材料堆积冷却过程中，就会使得金属材料冷却的不够均匀，从而导致变形[2]。

3 金属材料热处理变形情况的相关控制措施

3.1 科学淬火

对于金属材料热处理技术的使用而言，淬火是其中相对重要的环节，能够直接作用于金属材料本身的质量。那么在此进程中，技术人员就需要及时的引进先进的热处理技术，并且借助创新性的理念优化淬火环节，逐步减少在金属材料热处理过程中因为淬火环节出现的失误而导致的变形情况。就淬火介质本身来说，如果在不科学淬火介质影响下，会导致金属材料内部的应力出现极大的不平衡现象，从而导致金属材料变形。常见的淬火介质有水和油，那么在实际淬火的过程中，技术人员就需要科学的控制温度，高度整合水的温度以及油的温度，只有在水温达到55℃ -65℃之间，油温达到60℃ -80℃之间，才能够保障金属材料均匀受热，从而给冷却工作提供重要的前提保障，强化金属材料的质量，所以说，技术人员科学的淬火技术能够直接影响金属材料的热处理效果，为企业的健康生产和金属材料的变形控制奠定了坚实的基础。

3.2 合理的冷却

在金属材料热处理的过程中，冷却是保障金属材料不变形的重要手段。那么首先技术人员就需要了解金属材料的淬火技术，其中涵盖了单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和等温淬火，每种淬火技术都涵盖了一种冷却技术，对于单介质淬火技术的冷却处理技术使用方便，能够借助一定的机械设备完成，在当下可以达成自动化、智能化的发展，投入使用效率较高，可是在这一冷却技术使用时，技术人员需要特别控制淬火速度，如果控制不得当很容易使金属材料出现变形或者开裂的情况。对于双介质淬火而言，技术人员需要依照淬火介质的特征实行快速冷却。

3.3 高效处理

对金属材料的热处理，除了对金属材料的淬火和冷却，还需要在加工方面加以重视，确保金属材料的质量，逐步增强热处理效果。那么在此进程中，如果在加工中的金属材料，技术人员对其实行热处理的过程中也需要依照以上控制措施进行，保障金属材料的质量。在之后处理中，逐步优化淬火技术、冷却技术以及加工技术，让企业内部金属材料热处理技术得以高效运用，为企业的健康发展奠定坚实的基础[3]。

3.4 优化机械零件结构

在金属零件实行热处理的过程中，技术人员需要逐步优化机械零件结构，立足于当下企业的生产现状，以及生产技术，高效地把控金属材料的热处理程度，从而避免因为企业生产零件应力集中而导致的变形，确保金属材料的均匀受力。如果在金属材料冷却的过程中，因为技术人员对冷却的时间掌握不当而导致的变形，技术人员就需要逐步提升零件的对称性，特别是在设计之前，需要充分的思考零件中的沟槽位置，对于零件的边界线，技术人员也要加以重视，尽量采用圆角的弧度，强化金属零件的设计效果，为热处理技术的使用奠定坚实的基础。