趙嬌嬌

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

現(xiàn)如今，我國金屬材料熱處理技術(shù)尚不成熟，自動(dòng)化程度也不高，工件脫碳、氧化等問題發(fā)生的十分普遍，生產(chǎn)加工處的產(chǎn)品質(zhì)量差。加強(qiáng)對(duì)金屬材料熱處理工藝技術(shù)的研究，提高熱處理技術(shù)水平，能夠保證加工生產(chǎn)的質(zhì)量，達(dá)到保護(hù)環(huán)境、減少污染的效果。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)的重要性，加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研發(fā)力度，節(jié)能降耗，提升金屬材料熱處理水平。

1 金屬材料概述

在社會(huì)發(fā)展的過程中，不管是哪個(gè)行業(yè)我們都可以看到各類型金屬材料的存在，金屬材料廣泛應(yīng)用于人們生活的各個(gè)角度，占據(jù)非常重要的位置。金屬材料耐高溫、可塑性強(qiáng)、導(dǎo)電性好，因而受到了人們的青睞。

1.1 多孔類金屬材料

這類金屬材料的比重一般都很小，強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于起落架、安全墊的原材料。并且，該種材料的通透性強(qiáng)，在孔隙結(jié)構(gòu)中孔洞的存在，傳熱性好。

1.2 納米金屬材料

現(xiàn)如今，納米技術(shù)也逐漸發(fā)展了起來，各類納米金屬材料也隨之出現(xiàn)，并在各領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。通常來說，不管是哪種物質(zhì)，一旦上升到納米水平，其性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化。從金屬材料角度分析，如果其結(jié)構(gòu)達(dá)到了納米級(jí)別，其材料性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化，目前鋁基納米復(fù)合材料因其強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用、

2 金屬材料熱處理變形的影響因素

2.1 應(yīng)力狀態(tài)

在對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理時(shí)，常常都會(huì)受到所購置材料自身結(jié)構(gòu)、內(nèi)外部因素等的影響，造成金屬材料出現(xiàn)冷熱分布不均的現(xiàn)象。一般來說，金屬材料的熱處理主要包含加熱、保溫及冷卻三個(gè)部分。在加熱、冷卻時(shí)，其材料結(jié)構(gòu)應(yīng)力會(huì)隨著溫度的升高而變化，金屬材料變形概率也會(huì)增加。大多數(shù)情況下，對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理時(shí)，常常都會(huì)因?yàn)椴牧蟽?nèi)部應(yīng)力分布不均的問題，使金屬材料變形，也就是人們常說的塑性變形，而該種變形出現(xiàn)的概率也是很高的。

2.2 熱處理工藝

雖然，在對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理時(shí)大致只分為三步，但是，在具體實(shí)踐應(yīng)用中，對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理涉及到很多的方面，如正火、回火等等，并且，在設(shè)計(jì)操作過程中，常常都需要根據(jù)材料的類型進(jìn)行相應(yīng)操作，所以，整個(gè)過程還是相對(duì)很復(fù)雜的。但由于我國目前對(duì)金屬材料進(jìn)行人處理技術(shù)還不成熟，存在一些缺陷，在實(shí)際操作時(shí)，技術(shù)人員還很難精準(zhǔn)的把握好溫度的變化等內(nèi)容，若是溫度控制不好、時(shí)間掌握不夠等都會(huì)損壞金屬材料的結(jié)構(gòu)，從而使金屬材料出現(xiàn)變形。

2.3 工件機(jī)械加工的方法

在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，每次的切削用量是不同的，在對(duì)細(xì)長(zhǎng)類工件進(jìn)行加工時(shí)，常常都會(huì)產(chǎn)生不同程度的殘余應(yīng)力，從而會(huì)造成淬火變形，并且，如果繼續(xù)對(duì)金屬材料進(jìn)行加工，會(huì)導(dǎo)致金屬材料的熱處理變形量、加工余量等存在很大的誤差，從而也會(huì)出現(xiàn)變形問題。

3 金屬材料熱處理技術(shù)工藝

3.1 化學(xué)薄層滲透技術(shù)

顧名思義，該種熱處理技術(shù)也就是把化學(xué)成分薄層滲透到金屬材料，改善金屬的特性，讓其變得更具柔軟性。該種滲透技術(shù)可以使金屬表面形態(tài)得以改變，讓金屬材料在生產(chǎn)加工時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)的問題。此外，使用該種熱處理技術(shù)可以減少成本投入，并能有效防止金屬材料在進(jìn)行熱處理時(shí)對(duì)周圍環(huán)境造成損害。并且，同傳統(tǒng)的處理模式進(jìn)行比較，該種技術(shù)更加方便，只需在金屬表面工作，不必滲透到金屬內(nèi)部，其處理受到也很簡(jiǎn)單，效果好，性價(jià)比高，可以有效提高金屬材料熱處理質(zhì)量和效率。

3.2 激光熱處理技術(shù)

該種處理技術(shù)我們也可以稱作激光淬火，主要是借助激光束讓其照射到金屬表面，如果金屬表面溫度升高了，就可以將激光束關(guān)閉，通過熱傳導(dǎo)，金屬會(huì)自然進(jìn)行冷卻，并在金屬表層產(chǎn)生一層很薄的組織。同傳統(tǒng)的模式比較，用該種方法處理過的金屬表面更加堅(jiān)硬，是目前金屬材料熱處理運(yùn)用最多的一項(xiàng)技術(shù)。激光投射在金屬材料表面，穿透性強(qiáng)，所以，利用激光來對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理，效果好。激光有利于金屬表層產(chǎn)生堅(jiān)硬的外層，增強(qiáng)金屬材料強(qiáng)度，對(duì)金屬已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。目前，一般都是使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)激光進(jìn)行控制，從而達(dá)到熱處理效果，而該種模式下的處理技術(shù)工藝都是用計(jì)算機(jī)來控制，可以自動(dòng)進(jìn)行激光熱處理，工作效率更高，可以實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。

3.3 真空熱處理技術(shù)

該種熱處理技術(shù)現(xiàn)在也應(yīng)用的比較多，其主要是利用真空環(huán)境來處理金屬材料。從技術(shù)層面看，該種技術(shù)最突出的特征就是效率高，所以，能夠節(jié)省時(shí)間、成本。此外，使用該種技術(shù)還可以對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的有毒氣體加以控制，環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯。

3.4 超硬涂層技術(shù)

該種技術(shù)實(shí)際屬于一種混合技術(shù)，其主要是利用多項(xiàng)技術(shù)在金屬材料表層制備涂層，這種涂層硬度一般都很高，若是對(duì)這種涂層加以利用，就可以提高金屬材料表面硬度。通常情況下，該種涂層所使用的物質(zhì)包含氮化金屬、碳化金屬等等多種類型。將這些物質(zhì)涂在金屬表層，通過蒸鍍、沉積等手段進(jìn)行涂層的制備。該種技術(shù)操作起來比較方便，不會(huì)對(duì)金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成多大影響，所以，在金屬材料熱加工處理中得到了有效應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，該種涂層技術(shù)也在不斷地發(fā)展之中，采用最科學(xué)、先進(jìn)的方式對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理加工，能夠調(diào)金屬材料表明硬度，其應(yīng)用效果顯著。

3.5 振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)

在金屬材料熱處理時(shí)，不可避免的會(huì)因?yàn)椴牧献陨碣|(zhì)量等問題在表面會(huì)產(chǎn)生一些裂紋，若是不及時(shí)加以處理，會(huì)縮短金屬材料的使用壽命，如果裂縫比較嚴(yán)重的情況下，還是應(yīng)該二次加工。而使用該種時(shí)效處理技術(shù)可以有效解決這一問題。通過各頻率的振動(dòng)對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理，并能夠?qū)崽幚磉^程中出現(xiàn)的問題加以控制，金屬加熱的時(shí)間段，能耗也很低，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 金屬材料熱處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在現(xiàn)在這樣一個(gè)科技迅猛發(fā)展的時(shí)代下，各種金屬材料熱處理技術(shù)都得到了顯著的提升，特別是近些年各類先進(jìn)金屬材料熱處理技術(shù)的出現(xiàn)，推動(dòng)了我國金屬制造業(yè)的健康發(fā)展。通過對(duì)目前我國金屬熱處理有關(guān)文獻(xiàn)資料的研究分析，我認(rèn)為在未來的發(fā)展過程中，金屬材料熱處理技術(shù)還可以朝可控氣氛技術(shù)方向發(fā)展。這里所說的可控氣氛技術(shù)，也就是通過對(duì)氣體模式的控制來達(dá)到熱處理的效果。在熱處理過程中，金屬、氣體間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在金屬的表面會(huì)產(chǎn)生保護(hù)層，這層保護(hù)層的硬度、韌性等都與所使用氣體、金屬材料的質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系。一般情況下，都使用氫氣等為可控氣氛，使金屬表面與氣體快速地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，讓金屬表面被氧化或者是碳化，從而提高材料的硬度。在實(shí)際加工生產(chǎn)中一般都會(huì)使用2種及以上的氣體作為可控氣氛，對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理。在在未來的發(fā)展過程中，相關(guān)技術(shù)人員還要對(duì)金屬熱處理技術(shù)進(jìn)行深入的研究分析，不斷地開發(fā)更先進(jìn)、環(huán)保、高效的熱處理技術(shù)。

5 結(jié)語

總之，隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，金屬材料熱處理技術(shù)工藝也隨之發(fā)展起來，現(xiàn)如今，金屬材料在熱處理后，它們的硬度、強(qiáng)度等各項(xiàng)性能都會(huì)增強(qiáng)。在實(shí)踐操作中，根據(jù)金屬材料的特性，選擇不同的熱處理技術(shù)，可以提高金屬材料熱加工處理的質(zhì)量和效率，節(jié)能環(huán)保，提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，加強(qiáng)對(duì)熱處理技術(shù)的研究有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義，在未來的發(fā)展過程中，相關(guān)人員要認(rèn)識(shí)該項(xiàng)技術(shù)的重要性，不斷地進(jìn)行技術(shù)更新，擴(kuò)大金屬材料的使用范圍，推動(dòng)有金屬生產(chǎn)加工企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。