金属热处理在材料成型工艺中的应用解析

祁亚林

【摘要】：在我国经济建设发展背景下，我国工业产业发展迅速，热处理基数可以改变金属材料的机械性能，加强热处理工艺研究，可促进工业机械生产。本文以金属热处理技术为研究对象，分析其在材料成型工艺中的应用，现将相关研究分析阐述如下。

【关键词】：金属热处理;材料成型;应用解析

我国早在四千多年以前就尝试用金属材料做工具，对比西方国家，我国对金属材料特性认识最早，且形成了早期的热处理技术。改革开放后，我国社会经济发展迅速，金属材料作为工业、生活工具等原材料市场需求剧增，很大程度促进了我国金属制造业、钢铁产业、冶金业发展，我国金属热处理技术也金属材料多元化需求下得到发展。本文以金属材料成型工艺进行研究，分析了金属热处理技术应用价值和应用特点，现将研究分析成果阐述如下。

1.金属材料的基本特性和结构组织

目前， 市面上最常用的金属材料有“铜”、“铁”、“铝”，但销售的金属产品多是金属材料的合金。考虑到单一金属材料缺陷明显，如铁的硬度大，延展性弱。为满足市场的综合需要，金属合金被广泛生产。

针对金属内部的结构特征而言，其可以分为两个部分，首先是纯金属内特定的原子结构;其次是多种金属原子混合出现的特殊金属原子排列结构，其中金属和其他物质混合，也会产生特殊的合金产品。这些差异性的结构都赋予了金屬不同的硬度、耐久性和抗腐蚀性。

金属材料热处理技术是将金属材料放在特殊的介质中加热，在一定温度下让其原子排列组合，保存一定时间后又在另一种介质中冷却，以达到改变金属属性。热处理工艺技术十分复杂，且对温度、介质环境要求高，任意一个微小因素都会影响到金属性能。这要求金属材料处理厂家要具备良好的热处理工艺技术，不断提升机械性能。

2.金属成型的热处理工艺技术研究

2.1切削性能

金属加工切削工艺可以保证其具有差异性的金属特性，经过热处理后，金属具有特殊的热性能和切削性能。若金属切削环境 不当，也会影响其后期的各项性能。

以满足后期切削加工需求。不同的金属材料的金属组织材料结构不同，考虑到每种金属的硬度不同，应当针对常用金属配备一个最佳切削角度。但切削时间长会导致刀口产生积屑瘤，沾刀现象明显。目前可以采用正火处理方式避免粘刀问题。这一工艺技术在铝合金加工中较为常见，配合固溶处理方法增加了铝合金的金属性能，让合金内部进行了均匀的组织结构，加强了机械的加工精度。

2.2切边横量控制

切边横量材料力学的重要一项，其指的是在弹性变形比例中且应变和切应力的比例。通过热处理技术可以改变材料的物理性能，可以控制材料抵抗切应变能力，进而重构材料的性能。经过热处理和金属材料的切边模量处理，进一步改善了材料的质量。分析热处理金属材料工艺，现实生产中切边横量的计算值大多是按照传统设计方式处理，这会导致后期弹簧变形量随着使用频率增大，材料弹性模量受到影响，结果不理想。经过热处理后，加工的弹簧受到弹性模量的大小，也会影响原子之间的结合力、组织、成分和温度变形。对此，在设计时候要针对弹簧弹性的先天误差进行研究分析，在设计时候要考虑荷载、工作环境和弹簧的特性要求来设计。

2.3金属应力腐蚀影响

金属材料成型处理中，金属应力腐蚀现象也较为常见。应力腐蚀开裂问题直接影响了金属材料的施工性能，这需要生产单位予以重视。

引起金属材料应力腐蚀的直接原因是环境，金属的拉伸应力过大会引起脆性断裂，这一现象在金属焊接中尤为常见，金属焊接工艺中残余应力改变了金属材料的焊接性能，在高温加热和迅速冷却的过程中，金属材料存在短时间的内外温差让材料的体积和性能发生了变化。对此，热处理技术中要注意冷却速度和残余应力的影响，尽可能的控制冷却速度和温度，提升金属材料的性能。

2.4热处理温度和金属材料断裂韧性关系

金属材料断裂在金属材料加工中十分常见，一般而言，断裂韧性的形成和金属的稳定性有关，带有金属裂纹的材料会自发抵抗裂纹延展，这也被称之为断裂韧性。提升断裂韧性的措施要从金属位错性能做起，通过减少位错距离，增加密度可提升金属断裂韧性金属热处理工艺可以优化金属细晶排列，提升其处理质量。如在高温处理下可以控制金属热加工材料的质量，最终完成了金属再结晶工艺。在整个工艺生产过程总，通过热加工处理技术赋予了金属热塑的晶体排列规律，这些晶体经过热效应产生强烈的运动，在变形温度达到一定的前提下，金属材料的局部错位密度就会累计到一个最高点，发生该反应。可见，金属的热处理强烈程度直接影响了其再结晶效果。建议热加工工艺人员在生产中要注意这一特点，及时控制好热加工工艺温度和技术，以此来释放金属中的原子，激活其发生更激烈的运动，让其发生内部裂变和聚变，最终实现金属变形控制，形成有效的结晶控制结果。

3.结语

综上所述，热处理技术和技术材料工艺成型之间有紧密联系，加强金属热处理控制，可以促进金属零部件制造水平，也能够提升工业生产加工质量。建议对应的金属材料热处理单位不断探寻金属材料的施工工艺技术和热处理之间的关系，优化热处理工艺，为实现全方位的热处理加工工艺奠定基础。

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