金属材料热处理工艺的研究及实际应用

向阳 方荣杰 安黎

摘 要：社会进步迅速，我国的工业行业的发展也有了显著的提高。金属材料的热处理工艺在科学技术的不懈带动下取得了长足的发展。其技术水平的高低对后期金属制品的整体质量具有不可分割的联系，并且由于技術以及其他因素的影响还可能出现环境污染以及资源浪费等不良现象。因此，金属材料热处理工艺的研究与分析对提升社会经济发展具有十分重要的意义。

关键词：金属材料;热处理工艺;研究;实际应用

引言

虽然金属作为工业生产中最为重要的原材料，但它多以单质形式存在，需要经过深度加工处理才能切实满足工业生产需求，热处理技术就能实现这一目标，改变金属材料的基本性质。具体来讲，金属热处理加热过程中所改变的是金属的基本外形与内部结构，通过加工也能提升金属整体性能，所以在金属热加工过程中深度分析其热处理技术与金属材料之间的互动关系是非常有必要的。

1金属材料热处理变形的控制策略

1.1合理淬火

在金属材料热处理工艺中，淬火是核心内容，会对变形产生直接影响。在实际热处理流程中，要高度重视工艺技术创新，降低淬火失误率。一旦淬火介质不合理，极易导致金属材料内应力失衡严重，最终造成变形问题。就淬火介质来看，主要包括水和油，因此必须要重视温度控制，以降低热处理变形几率。一般情况下，将水温控制在55℃-65℃之间，油温控制在60℃-80℃之间，保证淬火速度合理，改善冷却效果，确保金属材料热处理变形量得到明显减少。

1.2科学冷却

在金属材料热处理过程中，需要结合金属材料具体性质采取有针对性的冷却方法，保证冷却的科学性，才能够对变形实施有效控制。金属材料热处理以单介质淬火、双介质淬火、分级淬火以及等温淬火等比较常见。单介质淬火就是在一种介质中冷却淬火零件，操作简便，易实现机械化与自动化，工作效率高，但难于控制淬火速度，极易导致金属材料变形开裂等。双介质淬火是以特殊介质为支持实现快速冷却，淬火零件温度可迅速下降至300℃，在2-3min保温处理后，放置于低冷却速度的介质中，实施二次冷却处理。冷却速度不同的情况下，冷却介质也存在一定差异。金属材料热处理工艺中，冷却速度过快，会导致内部拉应力增大，淬透性受到影响，进而加大变形量，因此要科学选择冷却方案，以确保热处理变形得到有效控制。

2金属材料热处理工艺的研究及实际应用

2.1热处理CAD技术

该技术是较为新型的金属材料热处理技术，在实施过程中主要是借助计算机信息的优势和特点事先对热处理工艺进行模拟，并采用智能化和科学化的热处理方式对金属材料进行处理。热处理CAD技术在处理金属材料的过程中，需要历经以下几个步骤：一是工作人员在计算机终端对热处理CAD技术的处理过程进行模拟;二是在准备工作实施完毕后采取针对性的热处理技术对金属材料进行处理，并对金属材料的处理环节进行调整和完善。CAD技术在热处理过程中的有效应用，由于其能够对热处理过程进行计算和模拟，因此对其处理结果也有一定的预见性，能够及时发现金属材料在热处理过程可能存在的问题并采取有效的针对性措施，能够尽可能降低或许消除金属材料在热处理过程存在的问题，降低能耗，有效提升金属材料的性能。

2.2断裂韧性

断裂韧性是衡量韧性较常用的指标，表示材料阻抗断裂的能力。材料的断裂力学承认，材料中存在着由各种缺陷构成的微裂纹。在外力的作用下，这些微裂纹的扩展导致材料的断裂。为避免出现裂缝纹路，可以将金属晶体内部的位置有效错开，减少错位数量，让金属材料更加坚硬。强化晶体硬度是控制错位的重要手段，有利于材料韧性的塑造。在热处理过程中，要保证足够的温度，推动结晶的形成。如果缺少应力、温度，就难以确保材料减少错位数量，不利于结晶的实现。因此，温度与金属热处理成果具有密切的关联。

2.3表面渗层处理工艺技术应用

表面渗层处理工艺技术所追求的是基于化学元素渗入工件表层的金属工件性能改善处理工艺技术。在具体操作实践过程中，它会将工件完全放置于含有氮、碳以及其它合金元素的介质中进行综合加热处理。在处理过程中确保氮元素、碳元素等等能够有效快速的渗入到工件表层中，这种渗透技术所追求的是对工件亮度、光洁度以及耐磨属性的有效改善。在针对材料的表面渗层处理过程中，可首先采用到化学热处理方法，针对金属材料的表面渗层进行处理调整，保证提高金属材料的整体塑韧性，再通过表面渗层处理过程有效提升金属材料使用率。整个过程对降低材料浪费率把握到位，也能实现对金属材料生产过程的合理化控制。再者，该工艺所造成生态污染较少，对周边环境的影响相对偏小。

2.4振动时效处理技术

在金属材料热处理的环节中有效应用振动时效处理技术实际上就是借助振动频率加强金属材料表面的强度、硬度以及材料的稳定性。振动时效处理技术的应用并不会对金属材料的内在性能造成影响。在金属材料的热处理过程中，相关工作人员为了增强振动时效处理技术的实施效果，需要借助先进的计算机技术对金属材料的加工工艺进行有效的监督与控制，确保振动时效处理技术的自动化控制。振动时效处理技术的实施不仅能够大幅度缩减金属材料以及金属制品的生产时间，还能提升金属制品的质量和性能，促进企业在市场经济中获得较强的竞争能力。

结语

在我国机械领域的生产和发展进程中，企业管理者为了强化金属材料的质量和性能，逐步引用了热处理技术，希望能够通过这一技术强化金属材料的运用效果，优化企业生产环境。但是在金属材料进行热处理的过程中，会受到各种因素的影响导致金属材料出现变形，因此，企业技术人员就需要借助优质的淬火技术、冷却技术以及合适的加工技术，对金属材料的变形情况予以控制，逐步提升企业生产效果，优化金属机械的使用性能，为企业的健康运行和可持续发展奠定坚实的基础，强化热处理这一工艺的应用效果。

参考文献

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