金属材料热处理变形问题及开裂问题的解决措施研究

刘 延

（阿克苏地区库车中等职业技术学校，新疆 阿克苏 842000）

由于金属材料热处理在实际开展过程中会因外在因素干扰而出现问题，这就影响金属材料热处理工艺的现实作用，金属材料加工生产也会受到很大影响。基于此，必须强化金属材料热处理工艺研究力度，同时解决变形问题和开裂问题的诱因制定针对性解决措施，解决金属材料热处理过程中出现的问题，保证金属材料的完整性和合理性，借此满足金属材料后期加工和相应金属产品实际制造要求。

1 金属材料热处理的概述

1.1 金属材料热处理的定义

所谓热处理就是通过加热方式改变金属材料的形态，确保金属材料可以满足后期加工生产工作要求，避免金属材料在实际加工处理时因材料形态不合理而出现问题，这对于保障金属材料质量和各项加工生产工作实际开展效果显得至关重要。为保证金属材料各项性能可以得到有效提升，就应在考虑各项基础要求条件下强化热处理工艺在金属材料加工前期的应用力度，通过热处理工艺降低金属材料网状碳化物以及其他杂质含量，这对于提升金属材料质量和综合性能有重要作用。

1.2 金属材料热处理的分类

对于金属材料来说，应用在其中的热处理工艺比较多，常见的包括退火工艺、淬火工艺和回火工艺这三种。对于金属材料退火工艺来说，包括安全退火、等温退火、球化退火和去应力退火这几种，这就应按照金属材料属性和实际加工要求选择合理退火工艺，保证金属材料加工前期退火处理的合理性，满足金属材料热处理和实际加工要求，借此保障金属材料加工处理效果和安全水平。对于金属材料淬火工艺来说，必须保证金属材料淬火冷却介质的合理性，保证各类冷却介质的配合效果，从而满足金属材料淬火处理要求，这对于提升金属材料热处理效果有重要作用。对于金属材料回火处理来说，消除金属材料的内应力，降低金属材料脆性，避免金属材料在后期建设过程中出现质量效果下降和实际加工水平低下等问题。

2 金属材料热处理变形开裂问题的表现

2.1 金属材料热处理变形问题表现

如果金属材料热处理程序和相关温度不合理而出现问题，就会导致金属材料在热处理时出现变形和实际质量下降等问题，直接影响金属材料质量和整体规模，这对于金属材料在相关产品加工制造中的作用效果也会产生很大影响。而且金属材料热处理过程中可能出现的变形问题包括收缩变形和弯曲变形等，这些变形问题均会影响金属材料质量效果和后期加工制造的便利性，这对于金属材料热处理效果产生影响，金属材料加工处理也难以满足相关产品现实制造要求。

2.2 金属材料热处理开裂问题表现

如果金属材料热处理以及后期冷却处理时温度差异过大，就会影响金属材料原始属性合理性和稳定性，直接影响金属材料热处理效果和实际质量，这就导致金属材料热处理工艺的现实作用下降，金属材料在热处理时也会出现开裂问题，相关材料质量大幅度下降，金属材料承载能力和现实应用价值也会受到极大影响。基于此，必须按照合理要求及时有效地解决金属材料热处理过程中出现的开裂问题，避免金属材料热处理开裂问题越来越严重。而且金属材料热处理过程中开裂问题在实际解决过程中会受到一些限制，影响金属材料属性和整体质量，相关金属产品在实际加工和制造过程中出现各类质量问题的可能性大大提升。

3 金属材料热处理出现变形开裂问题的原因

3.1 热处理准备不充足

如果金属材料热处理前期各项准备工作没有达到完全充足状态，这就会影响；金属材料热处理效果，相关处理工作在实际开展时会出现问题，金属材料热处理也难以满足金属产品加工制造要求。同时金属材料热处理前期没有对相关人员展开有效培训，相关人员也难以按照标准流程开展金属材料热处理工作，金属材料热处理容易受到人为因素干扰，金属材料在综合处理和实际使用过程中可能会出现变形问题或者开裂问题。

3.2 组织应力状态不良

如果金属材料组织应力状态没有达到合理状态，就会导致金属材料热处理或者其他处理过程中因材料组织应力状态不达标而出现变形或者开裂等问题，这就影响金属材料热处理效果，金属材料热处理也难以满足后期加工制造要求。同时金属材料热处理还可能受到热应力的影响，造成金属材料属性和形状发生变化，导致金属材料问题和开裂问题，金属产品加工制造要求也难以得到有效落实。

3.3 热处理工艺不合理

对金属材料进行热处理时，必须按照金属材料属性确定合理的热处理工艺，严防金属材料热处理工艺在实际应用过程中出现问题，避免金属材料热处理出现变形问题或者开裂问题。但是有关部门在开展金属材料热处理时没有结合各项具体要求确定热处理工艺和热处理温度，就会导致金属材料热处理过程中问题频发，金属材料出现各项质量问题的可能性大大提升。而且金属材料热处理工艺实际开展流程也存在问题，这就影响相关工艺在金属材料热处理中的作用。

3.4 冷却方式存在问题

完成金属材料热处理时还应保证冷却工作开展效果，但是在对金属材料热处理之后冷却处理时可能会因冷却介质或者冷却温度不达标而出现问题，这就影响金属材料的质量效果和稳定性，加大金属材料热处理过程中出现变形问题或者开裂问题的可能。同时金属材料热处理与相关产品加工制造要求之间差距过大，经过热处理的金属材料也难以满足相关产品实际加工要求。

4 金属材料热处理变形开裂问题的解决措施

4.1 做好热处理前准备工作

在进行金属材料热处理之前，需要结合金属材料综合属性和相关要求做好金属材料热处理准备工作，避免金属材料热处理在实际开展过程中因各项基础因素干扰而出现变形和开裂等问题。首先，应按照合理要求强化金属材料热处理前期正火和退火等工艺的准备工作，确定金属材料热处理温度参数和相关信息，避免金属材料热处理在实际开展过程中受到阻碍，有效控制金属材料变形问题和开裂问题，这对于彰显金属材料热处理前准备工作的优势有重要作用。而且在金属材料热处理前期还应对车间环境因素和温度变化情况进行优化调整，控制金属材料热处理在实际开展过程中受到外在因素干扰。为避免金属材料热处理出现问题，还应在开展相应处理工作之前对金属材料的尺寸参数、碳化物数量以及合金元素含量等方面展开有效研究，并按照最终分析结果对金属材料热处理流程和相关工作实际开展问题进行优化处理，避免金属材料热处理出现变形问题和开裂问题，确保金属材料效果和材料质量有所提升。当然还应保证相关人员对金属材料热处理程序有所了解，有效预防金属材料热处理问题。

4.2 优化金属组织应力状态

如果金属材料组织应力状态没有达到合理状态，就会影响金属材料热处理效果，相关材料在加热或者冷却处理时可能会出现材料组织应力变差现象，金属材料出现变形问题和开裂问题的可能性大大提升。这就应按照各项基础要求对金属材料的组织应力状态进行优化调整，使得金属材料组织应力状态符合材料热处理要求，这对于提升金属材料热处理效果和各项问题实际预防水平有重要作用。不同金属材料组织应力状态和综合属性等方面存在很大差异，这就应在考虑各类金属材料的属性和物理性能等方面确定组织应力状态调整方案，避免金属材料在热处理时受到组织应力状态的影响，彰显金属材料热处理工艺的现实作用，改善金属材料热处理过程中各项问题，使得金属材料热处理变形和开裂等问题综合控制效果显得至关重要。如果金属材料组织应力状态难以有效处理，就可以通过改善热处理程序和相关工作实际开展温度的条件下，控制温度因素对金属材料综合性能和组织稳定性产生不利影响，推进金属材料热处理以及相关处理工作顺利开展，满足金属材料变形问题和开裂问题防治要求。

4.3 确定合理的热处理工艺

为保证各项热处理工艺在金属材料综合处理中的作用效果，就应结合金属材料综合属性和相关要求确定合理的热处理工艺，确保相关工艺可以满足金属材料热处理工作实际开展要求，避免金属材料热处理在实际开展过程中出现变形开裂问题，以此保证金属材料完整性和整体质量效果。在确定合理热处理工艺之后，还应按照合理要求对金属材料热处理程序以及热处理时的温度进行有效控制，从而避免金属材料热处理受到基础程序和所处环境温度因素的影响，严防金属材料热处理过程中出现变形和开裂问题，并对金属材料已经出现的变形问题和开裂问题进行有效解决。除此之外，还应根据金属材料的淬透性和高温承受度数等方面对热处理温度进行有效调整，保证热处理温度与金属材料工件加工要求之间的适应性，并通过调整热处理温度对金属材料各个部位残留的奥氏体数量进行降低处理，这就可以避免金属材料在淬火和其他热处理过程中产生弧形裂纹，保障金属材料热处理效果和综合质量，使得热处理工艺在金属材料性能优化处理和金属材质产品加工制作过程中的作用效果得以彰显。当然在调整热处理温度时，还应保证相应温度与金属材料热处理要求之间一致性，确保热处理温度可以满足金属材料综合处理和相关问题现实预防要求。

4.4 调整金属材料冷却方式

完成金属材料热处理之后，应按照金属产品加工制造和材料基础性能对其进行冷却处理，并保证金属材料冷却处理方式达到合理状态，控制金属材料热处理和后期冷却处理时出现变形和开裂问题，保证金属材料的完整性和整体质量效果，确保经过热处理后的金属材料可以满足相关产品加工制造要求，并在金属材料实际加工处理过程中保障相关材料综合属性。在对各类金属材料进行淬火冷却时，应按照金属材料淬火冷却工艺要求选用热油或者冷油充当冷却介质。由于金属材料淬火冷却时可能会出现工件变形现象，这就应将金属材料淬火冷却介质温度控制在80℃～120℃这一范围内，避免淬火冷却对金属材料整体稳定性和质量产生影响。不仅如此，还应对金属材料热处理时间长短进行有效控制，按照金属材料热处理要求对其冷却速度进行有效控制，保证金属材料热处理和后期冷却的均匀性，严防金属材料热处理和冷却处理时产生较大的应力，降低金属材料热处理变形和开裂等问题发生几率，并将金属材料加工制造对热处理工艺提出的要求落到实处。

5 结语

为保证金属材料热处理效果，不仅需要保证各类热处理工艺在金属材料实际加工中的作用效果，还应对金属材料热处理过程中出现的变形问题和开裂问题进行有效处理，避免金属材料热处理过程中变形开裂问题持续恶化，以此保障材料热处理效果和各项问题综合处理力度。同时还应保证金属材料热处理变形开裂问题解决措施的针对性和合理性，及时处理金属材料热处理过程中出现的变形开裂问题，满足金属材料后期加工制造要求。