婁振洋

（青海高等職業(yè)技術學院，青海 海東 810799）

在實際情況中，通過熱處理使得金屬材料性能得到改變，也正是利用這一點，金屬材料性能的改變也可以通過熱處理技術來進行[1]。溫度變形、機械加工二者之間既是共存關系，同時在很多情況下也需要避免的。由此看來，掌控好其中的尺度和范圍，在金屬材料熱處理過程中也非常關鍵。

時下，在工業(yè)制造領域的生產能力和產品質量不斷提高的同時，對金屬部件進行熱處理的過程中，金屬部件的制造和生產技術方面也有了更高的要求和標準，在生產技術管理方面也有了進一步向前發(fā)展的趨勢[2]。

我國工業(yè)不斷飛速發(fā)展和進步，制造業(yè)也取得了持續(xù)的推進和發(fā)展。金屬材料的應用范圍也涉及深入到了各個領域，根據不同種類的金屬材料構件，通過某種合理的方式進行加工處理，促使其形態(tài)發(fā)生改變，已經成為了整體發(fā)展變化中的一個較為火熱的勢頭[3]。

1 金屬材料熱處理后的變形分類

金屬材料部件在進行熱處理工藝時，絕大多數的情況下會出現以下兩種變形。

（1）內應力產生的塑性變形。根據金屬材料內外層兩邊受熱速度、冷卻速度的不相統(tǒng)一，在金屬材料的不同位置，隨著溫度數值的變化，就會發(fā)生受熱冷卻的不均勻現象。金屬材料部件就會有不同程度的熱脹冷縮，這就是熱應力塑性變形。

（2）比容變形。大量的研究實驗中，我們發(fā)現金屬材料部件的比容變形，這種變形與奧氏體中的碳元素、合金元素的含量多少有著十分密切的關系，同時還與處于游離狀態(tài)下的碳元素、鐵素體含量以及比容變化的差值大小密切相關。比容變形方向性并不明確，由于鋼的組織結構較為均勻，在對鋼進行熱處理的過程中，其比容變形在不同的方向上的表現是相同的。金屬材料通過熱處理，不同相的比容會或多或少的存在著一些差異，出現變相后金屬材料的體積大小、尺寸大小就會自然而然的發(fā)生變化，這些都屬于比容變形。

2 金屬材料熱處理變形的影響因素

值得一提的是，金屬材料熱處理過程中會導致材料的整體加工受到影響，而出現金屬材料變形的主要影響因素主要有以下幾個方面。

（1）溫度變化是關鍵因素。金屬材料都有自己的受熱溫度的臨界點，經過熱處理的金屬材料，高溫強度下的損失，會伴隨著熱處理的溫度下降而逐漸緩慢減少，特別是當熱處理的溫度下降到一定溫度臨界點時，金屬材料自身的熱應力以及組織結構應力也會逐步降低，從而導致金屬材料的變形。由此看來，溫度，是金屬材料熱處理中變形的一個關鍵因素。

（2）淬火介質的影響導致變形。在金屬材料熱處理工藝過程中，大多數時候會選用淬火介質，然而，淬火介質的攪拌方法和攪拌速度等等一些因素，對于金屬材料自身的形狀也會產生直接的影響。很多大量的實踐經驗也表明，淬火介質對于金屬材料的穩(wěn)定性有著至關重要的影響。

（3）預處理的間接影響。在車間實際操作過程中，在進行金屬材料熱處理工藝之前都會先對其進行一次預處理，其目的旨在于去除金屬材料原本的內應力。而一般條件下，預處理所采用的工藝技術都是正火處理的方式，

由于空間的局限性，故正火過程中冷卻環(huán)節(jié)中，絕大多數都是采用堆積的方法進行冷卻，金屬材料堆積冷卻過程中，就會使得金屬材料冷卻的不夠均勻，從而導致變形。

3 控制金屬材料熱處理變形的措施

（1）采用科學方法應用淬火工藝。正如以上內容中所提到的，淬火工藝是金屬材料熱處理工藝中最為常見和最為核心的一步。操作工程中，如果所使用的淬火介質不恰當，最終會造成金屬材料的結構與形狀等受到影響，就會導致金屬材料內部本身的應力發(fā)生變化和失調。

金屬材料熱處理過程中相關操作人員積極的進行淬火工藝的創(chuàng)新與改變，必須盡可能減少操作淬火過程的失誤，選擇使用合理的淬火介質。此外，在進行淬火冷卻時，需要結合科學的方法，控制調節(jié)好金屬材料冷卻的節(jié)奏和速度，以此來保證金屬材料在淬火工藝的過程中，將金屬材料變形的可能降到最低。

（2）選擇有效的冷卻方式。目前階段實際操作中使用比較多的金屬材料熱處理的冷卻方法。一種是雙液淬火，通過把金屬材料放置在冷卻速度較快的介質當中，讓金屬材料在瞬間的短時間內溫度急速下降，隨后在將金屬材料轉置入冷卻速度較緩慢的介質中進行冷卻。

而常見的另一種冷卻方法——單液淬火技術是指將金屬材料放入到單一的介質中進行降溫冷卻處理，這樣的冷卻方式能夠在一定程度上減少操作的時間，提高工作的效率，但是這樣操作的缺點是無法實現對淬火速度和質量的科學把控。

由此看來，針對不同的實際情況，選擇不同的有針對性的淬火冷卻方式，才能夠有效提升金屬材料熱處理中淬火冷卻工作的質量與水平。

（3）選擇匹配的裝夾方式和夾具。熱處理操作時，選擇何種裝夾方式和夾具，也是關鍵的一步。因此，根據實際情況，對裝夾方式和夾具做出最佳選擇，才能降低因為熱應力的不均勻而進一步導致金屬材料工件變形。

4 結語

由此我們可以總結出，在金屬材料熱處理工藝中，必須把握好材料本身和熱處理工藝二者的關系，為了確保工件的精準性，在進行工件熱處理的過程中必須通過相應的措施將變形控制在最小范圍之內。才能更加使技術材料零部件的整體加工水平提升，從好推動生產加工的工作效率。

熱處理工藝在工業(yè)生產的應用過程中包含了淬火、回火等多種形式，但總的來講這些形式都屬于熱作用過程，主要的階段為加熱階段、保溫階段與冷卻階段。

因此，溫度是熱處理工藝中非常重要的因素，也是變形的關鍵影響因素。

目前的這一發(fā)展階段，伴隨著生產技術水平的提升，金屬材料在工業(yè)以及各行業(yè)中的應用價值不斷增強。金屬材料通過熱處理工藝技術，不僅僅可以逐步改善材料原本的性能，還可以通過多種方法獲得各種性能優(yōu)良的金屬材料。熱處理技術與金屬材料兩者間的關系的調節(jié)也越來越重要，在掌控好尺度和范圍的情況下，在金屬材料熱處理過程中也非常關鍵的一點，相關行業(yè)市場競爭的關鍵也在于兩者是否進行有效的結合，因此找到減少金屬材料熱處理變形的正確操作方案也是非常重要且必要的。