浅谈热处理在机械制造过程中的作用

黄七岐

广西玉林达业机械配件有限公司 广西玉林 537000

1 机械制造中的热处理

在机械制造中，热处理对零件的形状、尺寸、表面质量不会产生直接改变，主要就是对金属内部组织结构改善，保证零件的内在效能和使用性能良好。因此，其是保证零件使用性能的重要方法，也是改善零件切削加工性能的主要手段。可见，热处理和铸造、锻压、焊接、切削加工等工艺方法一样，都是机械制造中必要的生产工艺过程，在机械制造过程中选对、用好热处理工艺，充分发挥热处理的作用，对机械制造全过程有重要的指导意义。

2 热处理在机械制造过程中的作用

2.1 热处理在机械制造工艺的作用

在机械制造过程中，热处理工可以根据工序位置和制造目的的不同，把热处理工艺分成预先热处理和最终热处理。预先热处理包括在机械制造工艺当中的退火、正火、调质、时效处理等一系列步骤，预先热处理的操作工艺顺序一般都在零件的毛坯生产工作完成后，在零件的毛坯切削加工工作开始之前。

主要是为了改善零件的毛坯生产中的内应力，改良零件的毛坯生产的缺陷，例如，均匀化退火可以消除铸造偏析，去应力退火可以消除锻造后应力、去氢退火可以消除大件氢等，调整零件的毛坯生产的硬度，为零件的毛坯下一步切削加工做准备工作，例如，完全退火降低中碳钢硬度、正火提高低碳钢硬度，便于机械加工等[1]。

实际机械制造工艺过程中，相关技术人员一般采用等温正火取代正火，原因是正火时珠光体转变是在某个确定的温度范围内进行，显微组织和其金属材料的硬度很难做到精准控制，尤其是对于需要性能要求高且大批量生产的轴承、齿轮等零件，等温正火预处理对控制和提高零件质量是有很关键的作用的。

热处理是为了让金属材料达到所需要的最终的服役条件，包括金属材料需要的最适合的韧性、硬度、强度等一系列性能。最终热处理一般为表面热处理、淬火、回火、氮化、渗碳等。最终热处理的工序位置一般都是比较靠后的，从名字上我们就可以知道，只是在最后零件精加工前。最终热处理无论是退火、正火、淬火还是回火，都是为了满足对于机械制造过程当中的零件的需求。

2.2 热处理对零件毛坯质量的作用

一些机械制造中需要的零件由于其型面复杂、沟槽多，力学性能要求高，所以采用可控气氛工艺方式进行成品热处理。在日常的机械制造过程中，焊接、锻压、铸造等坯成型方法都十分常见，然而，由于焊接、锻压、铸造等坯成型方法都会对零件毛坯质量存在一些不好的影响，然而，在焊接、锻压、铸造等坯成型方法使用的过程中又不能够避免这些不好影响的发生，就导致了通过焊接、锻压、铸造等坯成型方法加工出来的零件都存在一定程度上的缺陷，降低了生产加工出来的零件的质量水平。热处理方法就可以很好地改善这一问题，退火、正火都是消除零件缺陷最有效、最常用的方法。通过对零件的热处理加工消除零件自身的缺陷，改善零件内部或者表面的组织结构和性能状态，是零件的后续机械制造工序的完善先决条件[2]。

2.3 热处理在零件切削加工性能的作用

实际日常的机械制造过程中，薄壁铝合金管壳类的零件，在机加工过程中和加工后变形的问题总是遇见，如果不能解决这一问题，薄壁铝合金管壳类的零件就会面对成品率低的现状，结合现状，机械制造相关工作人员将热处理工艺运用进薄壁铝合金管壳类的零件的生产加工中，有效地改善了这一问题的出现。

热处理在零件切削加工性能上起到了解决零件加工过程中存在的变形问题，促进完成了零件加工过程中尺寸规格统一的要求，保证了在机械制造过程中对零件的精度要求。

金属材料在零件切削加工过程中的衡量指标主要有切削力的大小、切屑形状与排出、切削热的高低、加工表面质量等。而金属材料自身的切削加工性能是由金属性材料自身的力学性能、物理性能、化学成分、内部组织等决定的。当机械制作准备工作开始的时候，选取的零件的材料就已经准备就绪，所以影响零件切削加工性能主要是由零件的金属材料自身的力学性能、内部组织共同决定，热处理在机械制造过程中是唯一的可以同时改变金属材料自身的力学性能、内部组织的方法，所以在日常零件切削加工的过程中就被很好地运用进了机械制造工艺中[3]。

2.4 热处理在零件表面处理的作用

在实际机械制造过程中，钢的淬火以及回火工艺难以满足相关部件的生产要求，所以如何采取更有效的热处理方法提高部件的性能及强度成为相关工作人员面临的重大问题。对于部分需要高硬度以及很高的耐磨性的零件，目前为止，操作工艺就是用热处理的方式对于相关零件加工，主要是针对零件的表面来进行热处理，对零件的如此加工，改变了零件的内部组织结构，增强了零件自身的强度，提升了零件的耐磨性，使得零件可以更好地面对各种压力的抵抗力，保证机械的正常生产运作。

3 结语

热处理是一种常用的机械制造工艺，热处理工艺操作实践方法有数百种之多，是一套成熟的、系统的、完整的工艺方法，在机械制造的过程中，热处理操作过程和工艺规范要求的制定是十分关键的。我们只有全面掌握机械制造过程中的热处理原理，结合机械制造过程中不同金属材料对不同热处理加工方式的需求不同，学会并且正确熟练地运用热处理工艺，才有助于机械制造工作人员对掌握机械制造的全过程的把握，才能充分发挥金属材料在机械制造过程中的内在潜力，才能在机械制造过程中设计并且制造出外型美观、实用性强、使用寿命长、成本较低、性价比高的机械产品。