热处理过程中影响金属材料变形的影响和改进措施

摘要：随着我国科学技术的发展和现代社会的进步，我国金属材料的质量也在不断地提高。但也因此对于金属材料的有关要求也越来越高，为了使我国金属材料的质量不断提高，以满足现代社会多样化以及专业化发展的需求，所以一些企业在发展的过程中将热处理和金属材料的加工制造结合在了一起。在这样的措施实施下，金属材料的内部结构得到了改变，并且金属材料自身的性能也得到了大大的提高，但是对金属材料进行热处理也会带来一些弊端。根据目前的情况，我们主要是分析和研究热处理变形在金属材料中的影响因素以及减少措施，以促进我国金属材料加工的进步与发展。

关键词：热处理;变形;金属材料;影响因素;措施;减少;分析研究

热处理是指在金属材料的加工过程中，能够使金属材料在根本上实现材料自身化学性质变化和物理形态的提升，在金属材料加工的过程中应用热处理工艺，有利于提高金属的属性，能极大地满足现代社会的工业生产和人们生活的需要。根据目前的情况来说，热处理工艺的主要内容包括金属加热、保温和冷却等几道工序。在金属材料的加工过程中使用热处理工艺会使金属材料在内部结构中发生变化，这大大增加了金属材料的使用范围，在很大程度上适应了我国社会经济发展的需要。虽然热处理技术对于金属材料的加工和制作都有着重要的影响，但是在其使用的过程中，对相关技术和工作环境也有严格的要求，所以在实际对金属材料进行热处理的工作过程中，会容易出现金属材料变形的情况。本文也正是针对这一情况对金属材料热处理进行分析研究，提出改进措施，有利于我国金属材料应用范围的提高，促进社会经济的发展。

一、影响因素分析

众所周知，随着社会经济的发展和科学技术的进步，金属材料在我国社会生活中发挥的作用越来越大。但是在对金属材料进行加工和制作的过程中，会出现一些因为技术因素导致金属材料变形的情况。为了减少这种情况的发生，我们需要对其影响因素分析，并提出相应的解决措施。

在金属材料进行热处理的过程中，由于金属材料本身组织结构性和外界其他各个方面的影响，所以在其进行热处理的过程中就极其容易出现冷热不均和不等时性的特点。在对金属材料进行热处理的过程中，我们主要是需要进行操作的是加热、保温以及冷却这三个方面的工作内容。但是使金属材料的内部受力情况发生变化的主要是金属材料在进行热处理的过程中，温度的变化太过于明显，从而金属材料出现变形情况的几率也大大的增加了。所以，我们在对金属材料进行热处理加工的过程中，要特别注意金属材料内应力的产生，由于它变形的形式不同，并且产生的原因也是多种多样的。

我们在对金属材料进行热处理加工的工作过程中，主要包括了正火、淬火、回火和退火等多个方面的相关工艺内容。并且根据金属材料的种类进行分析研究，再对相关操作进行调整也是我们进行热处理工作内容之一。并且在进行热处理的过程中，还要及时的收集各个信息并且分析各个数据前后一致，再根据收集的信息和分析的数据对于实际的操作进行合理调整。但是由于我们在热处理加工过程中对于温度的控制和监测方面存在问题，缺少对于温度的精准把握，这就造成了金属材料的变形损坏，给金属材料的热处理带来了消极影响。

二、减少措施分析

（一）金属材料热处理的预处理

为了减少金属材料在热处理过程中出现变形的情况，我们在对金属材料进行热处理的过程中首先要进行预处理。也就是说在金属材料进行正火处理之后，不但能够能够保证金属材料的均匀性和结构的完整性，而且还有利于减少金属材料进行热处理之后再出现变形的情况。除此之外，我们还要想解决金属材料由于热处理变形的问题，我们还可以采用退火处理，这样也能有效地控制金属材料的变形，同时也促进了我国金属材料的处理水平。

（二）金属材料的热处理

淬火工艺是我们在对金属材料进行热处理过程中的重要步骤，如果我们在对金属材料进行热处理的过程中没有很好地使用淬火介质，那么金属材料的内部应力也会在对金属材料进行热处理的过程中发生变化，这样也会使得金属材料的结构和形状发生变化。所以，我们在对金属材料进行热处理的过程中一定要减少淬火阶段可能会出现的错误，因此就需要相关的工作人员改革和创新淬火工艺，并且调整热处理过程中的冷却速度，有利于金属材料变形量的不断增加。

（三）选择合适的装夹方式和夹具

由于在对金属材料进行热处理的过程中，加热和冷却的过程中使用不同的方式对于工件的形状有着重要的影响。所以我们在对金属材料进行热处理的过程中，也一定要选择合适的装夹方式和夹具，这样在一定程度上可以减少由于工件热应力不均匀引起的金属材料变形的情况。

（四）加工

为了保证金属材料在热处理期间的变形量是足够的，我们在对金属材料进行热处理的时候首先就需要在热处理之前对金属材料进行加工。为了使金属材料进行变形的效率进一步提高，我们在对金属材料进行热处理之后，工件还必须要根据实际的金属材料变形规律进行加工。

（五）如何减小金属热处理过程中的变形

第一，控制金属热处理过程中的温度变化如果在热处理的过程中温降，那 么金属器件的高温强度损失就比较少，这 会增加金属的塑性抗力，同时会增加金属对各种外部操作，如淬火、退火等步骤时的 抗性，相应地可以减少变形。第二，温度降 低，可以减小工件在加热和冷却之间的温度区间，金属各个部位由于温度不一致引 起的热应力和组织应力会变小，体现在外部表现出来的是变形减少。第 三， 降低温 度，可以使得热处理的时间变短，相对地可以减少金属器件的高温蠕变，最终减少金属的变形。由此可见，在具体的热处理过程中，要严格地控制外界温度的变化。

第二，选取油性介质。介质的性质对金 属的变形有很大的影响，在进行热处理过程时，对硬度的保持是一个重要的前提，因此保持金属硬度的前提条件下，尽量在处理过程中采用油性的介质。在外部条件都一致的条件下，油性介质的冷却速度相对于其他介质而言要慢很多，水的冷却速度较快一些，温度的变化对冷却很大影响， 在进行同样的热处理过程中，一般说来，淬火之后，油性介质中的金属元件变形程度比水中的变形程度要小。

第三，采用合理的冷却方法。保证硬度的前提下，可以采取预冷、分级冷却淬火的方式，分级冷却可以减少在淬火过程中金属的组织应力和热应力，可以有效地减 少金属的变形，另外，等温淬火也是一种减少变形的方法。

第四，采用预热处理。热处理过程中如果火的温度过高，就会使得金属的内孔变 形增大，因此，在热处理的过程中，要控制正火的温度或者采用等温退火的方式行 处理。

第五，改变装夹方式并且采用合理的夹具。金属热处理是为了使得工件能满足使用的条件，在操作过程中，装夹方式和夹具是否合理，也会影响金属的变形，为了使得工件的加热冷却过程中温度比较均匀， 减少热应力和组织应力，从而减少变形，需要在操作过程中采用合适的夹具和装夹方式。

三、结束语

以上分析并研究了对于热处理变形在金属材料中的影响因素，并对此提出了相应的减小措施，希望通过本文的分析研究能为金属材料热处理提供一些建议和借鉴。

参考文献

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[2]黄军.热处理过程中影响金属材料变形的影响和改进措施[J].山东工业技术，2018（16）：9.

[3]孙大林，崔巧娜，刘晨蕊.浅谈如何减小金属热处理过程中的变形[J].科技创业家，2014（01）：204.

作者简介：刘树清，1973年--，汉，黑龙江省拜泉县，首钢伊犁钢铁有限公司轧钢部部长，本科，单位：首钢伊犁钢铁有限公司，研究方向：金属材料和热轧，单位所在省市：新疆伊犁哈萨克自治州，邮编：835802