金属材料热处理工艺与技术简述

胡启超

盛安建设集团有限公司 山东淄博 255000

在工业生产中为了最大限度的发挥金属材料的使用价值，需要通过各种手段不断提高材料的机械性能。金属材料的热处理规划设计过程中，采用科学合理的工艺和技术能够不断挖掘、提高金属材料的应用价值；相反，不合理的热处理方法不仅不能提高材料的性能，反而会造成金属材料本身性能的破坏和丧失。因此，工作人员在根据金属材料成分、组织架构来确定热处理工艺技术要求时，应该充分考虑到金属材料与热处理工艺的各种关系，制定科学合理的工艺流程。只有这样才能让各种各样的金属材料在先进工业技术的应用过程中实现价值最大化。

1 金属材料性能与热处理之间的关系

1.1 耐久性和应力

当金属材料长时间被外力作用，或是处于腐蚀环境下，其很容易以被腐蚀出现开裂，为避免这一现象的出现，则应当有效控制热处理应力，充分了解应力和金属耐久性之间的关系，只有明确其内在联系，在实施热处理的时候，才能控制好分寸，以防止对金属材料的内部结构造成严重破坏，根据应力大小来调整金属材料的耐久性，避免剩余应力对金属材料产生较大损害[1]。

1.2 材料切割和预热

在切割金属材料的时候，需要考虑到金属材料的相关性，应基于此来选择合适的切割工具，以免破坏金属材料性能和质量。在进行切割的时候，应当注意现场环境各因素的影响，要防止不良因素对金属材料表面的光泽度造成影响，或是导致金属材料变形。在实施热处理的时候，应当根据实际情况来进行有效的预热工作，以确保之后的切割工作能够顺利开展，保障金属材料切割质量。经过热处理后的金属材料在被切割的时候，不会与刀具粘连，能有效提升切割效率，使切割工作更加精确，有利于强化金属部件的性能。

2 金属材料热处理工艺技术的应用

2.1 金属材料热处理工艺之 CAD 技术

金属材料热处理工艺中的CAD技术，尤其独特的优势，其能够在进行金属材料热处理的时候，减少资源损失，所需要花费的热处理时间也比较短，具有较高的处理效率，能够有效防止失误的出现，一般来说分为两种情况，一种是完全退火形式，另一种则是等温退火形式。CAD 技术从本质上来说，是一种基于计算机信息技术，来进行模拟的热处理工艺。最为常用的是CAD技术之等温退火这种形式，其能够以防金属尤其是钢材，在热处理的过程中发生变形，可基于金属材料性质，来实现热处理加工要求，严格按照相关工序来开展技术工作[2]。

2.2 化学处理薄层渗透技术

该技术主要就是对生产过程中的金属材料进行相应的处理，使之产生一系列的化学反应，并借助化学处理方式实现对金属材料的薄层渗透，有效提升金属材料硬度和强度。除此之外，借助此种处理方式能够对以往资源浪费的现象进行调整和改善，降低对周边环境的污染和破坏，提升企业的生产效益、社会效益。另外在实施化学处理薄层渗透技术的过程中只需将其渗透到金属制品的薄层便能大幅度提升金属材料的性能，加强金属材料在相关行业和领域的应用。

2.3 超硬涂层技术

超硬涂层技术主要是针对金属材料的薄层进行有效的处理，其内部构造和性质并不会受到影响，在现阶段我国金属材料的处理技术当中，该技术应用范围较为广泛，且能够取得较好的处理效果。在金属材料热处理的过程中实施超硬涂层技术能够对金属材料表层的硬度和强度进行提升，并且保障后续制作的金属制品具有较强的柔韧性和耐用性。除此之外，该技术的有效实施还能提升金属材料以及金属制品的使用性能，具有较为广泛的应用领域。

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[3]。

2.5 真空热处理技术

真空热处理技术是利用无氧介质制造出真空环境，在真空环境下对金属实现热处理。这样在处理过程中金属不会出现明显的氧化，从而减少防氧化过程中需要付出的成本，同时金属的生产周期也会相应缩短，这样可以大大减少金属热处理过程中的能量耗损和对环境的污染。而且经过真空热处理之后的成品性能也会大大增强。不过，由于我国金属制造产业体量过大且技术较为落后，这种真空热处理技术还处于发展阶段，仅可以在部分金属材料进行热处理时应用这种方法。而且由于真空热处理方法对真空的要求较高，现在一般的企业只能在10Pa之内。当真空的程度逐渐增高时，在热处理过程中对金属成型材料的性能的提升就越大。真空热处理方式可以让材料在热处理过程中发生的形变程度大大减小。且能量耗损与环境污染气体的排放也会相应减少。当采用真空热处理技术进行金属热处理时，当设备空载时就可以终止工作，让金属材料在升温的过程变得更短。从而热处理技术的应用也会变得更加广泛。

3 结语

综上所述，随着我国科学技术的不断进步与发展，金属材料热处理技术也由此进入了发展的关键时期，在金属材料热处理的过程中根据不同材料的性质和使用领域合理采用热处理技术，不仅能够提升生产的质量和效率，还能在节能能源的基础上加强对生态环境的保护，为人们构建更加美好的生态环境。但是目前我国热处理技术尚有不足之处，需要相关研究人员加以改进和完善，大力促进金属材料热处理工艺的提升。