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        金屬材料性能與熱處理技術(shù)相關(guān)性分析

        2019-03-29 10:15:48劉鳳勇
        科學(xué)與技術(shù) 2019年9期
        關(guān)鍵詞:抗疲勞

        劉鳳勇

        摘要:金屬材料性能與熱處理技術(shù)的關(guān)系兩者關(guān)系主要體現(xiàn)在三點(diǎn):①在對(duì)材料實(shí)施切割施工時(shí),需要按照材料特性,對(duì)切割工具進(jìn)行選擇,并要在切割過(guò)程中,密切觀察金屬材料光澤度以及變形情況,事先做好預(yù)處理工作,以為后續(xù)切割施工奠定良好基礎(chǔ);②實(shí)施熱處理時(shí),技術(shù)人員需要按照金屬材料自身耐久性情況,對(duì)熱處理應(yīng)力大小進(jìn)行確定,以防剩余應(yīng)力對(duì)金屬材料形成不良影響;③如果材料經(jīng)歷高溫處理后,需要經(jīng)過(guò)冷卻處理,此時(shí)材料所承受應(yīng)力會(huì)達(dá)到最大,容易出現(xiàn)斷裂問(wèn)題,所以應(yīng)用熱處理技術(shù)過(guò)程中,需對(duì)溫度進(jìn)行科學(xué)把控,要對(duì)處理溫度進(jìn)行合理調(diào)整,以對(duì)材料抗疲勞性能進(jìn)行提高。

        關(guān)鍵詞:金屬材料性能;熱處理技術(shù);切割工具;抗疲勞;真空熱處理

        1 金屬材料熱處理工藝概述

        金屬材料熱處理技術(shù),能夠?qū)⒔饘俨牧闲阅馨l(fā)揮到最大,具有較大應(yīng)用價(jià)值,是國(guó)內(nèi)金屬材料加工技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。本文將以金屬材料性能與熱處理工藝關(guān)系為切入點(diǎn),通過(guò)對(duì)金屬材料熱處理工藝的介紹,對(duì)金屬材料熱處理工藝今后發(fā)展進(jìn)行展望,期望能夠?yàn)槲覈?guó)金屬材料熱處理技術(shù)發(fā)展提供相應(yīng)理論支持。

        2 常用材料熱處理工藝

        (1)化學(xué)處理薄層滲透工藝。在運(yùn)用該項(xiàng)工藝對(duì)金屬材料進(jìn)行處理時(shí),會(huì)通過(guò)化學(xué)熱處理手段,對(duì)材料實(shí)施薄層滲透處理,以達(dá)到提高金屬材料堅(jiān)韌性的目標(biāo)。對(duì)該項(xiàng)處理工藝進(jìn)行使用,能夠有效提高金屬材料使用率,降低材料浪費(fèi)問(wèn)題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)成本的有效控制。同時(shí)該項(xiàng)工藝還具有低污染的優(yōu)勢(shì),能夠?qū)⒐に噷?shí)施對(duì)周邊環(huán)境的影響控制在最低。(2)激光熱處理工藝。激光處理技術(shù)有著較強(qiáng)的穿透性特征,多用于表面堅(jiān)硬材料處理。運(yùn)用激光處理技術(shù),不僅能夠達(dá)到良好的熱處理加工效果,同時(shí)還能有效提高金屬表面硬度,整體處理工作開(kāi)展效率較為理想。為保證激光應(yīng)用準(zhǔn)確程度,在對(duì)工藝進(jìn)行使用時(shí),需要通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)用,對(duì)激光使用進(jìn)行控制。而激光熱處理技術(shù),也在計(jì)算機(jī)的帶動(dòng)下,逐漸向自動(dòng)化方向進(jìn)行著發(fā)展。

        (3)振動(dòng)時(shí)效處理工藝。該項(xiàng)工藝會(huì)通過(guò)對(duì)振動(dòng)原理的運(yùn)用,對(duì)金屬材料展開(kāi)熱處理。經(jīng)過(guò)處理之后,金屬材料穩(wěn)定性會(huì)得到顯著提高,材料變形情況也可以得到有效控制。同時(shí),因?yàn)檎駝?dòng)處理需要借助計(jì)算機(jī)設(shè)備才可以完成,在計(jì)算機(jī)的控制與監(jiān)督之下,振動(dòng)處理可達(dá)到自動(dòng)化控制狀態(tài),能夠有效提高金屬制品生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品生產(chǎn)水平,進(jìn)而達(dá)到降低企業(yè)生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)綠色化施工的效果。

        (4)熱處理 CAD 工藝。CAD 是一種較為先進(jìn)的材料熱處理技術(shù),其會(huì)通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的合理運(yùn)用,完成對(duì)熱處理過(guò)程的模擬,進(jìn)而再利用智能處理手段,高質(zhì)量完成材料熱處理的工藝。在具體對(duì) CAD 技術(shù)進(jìn)行使用過(guò)程中,技術(shù)人員首先會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)備,對(duì)CAD 技術(shù)進(jìn)行模擬;其次會(huì)按照模擬結(jié)果,對(duì)熱處理測(cè)量展開(kāi)科學(xué)調(diào)整與處理方案制定,做好各環(huán)節(jié)調(diào)整與改進(jìn)工作;最后會(huì)按照最終調(diào)整方案,逐步展開(kāi)相應(yīng)處理。

        (5)真空熱處理技術(shù)。如果條件與技術(shù)足夠成熟,建議將金屬材料夠構(gòu)件放置在真空環(huán)境中實(shí)施熱處理。此種熱處理技術(shù)不僅能夠?qū)Φ蛪簼B碳材料表面實(shí)施有效處理,同時(shí)還可以直接進(jìn)行高壓氣淬施工,有效提高材料熱處理效率,實(shí)現(xiàn)對(duì)能源消耗的有效控制?,F(xiàn)階段,相關(guān)技術(shù)發(fā)展還存在一定不足,無(wú)法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)真空狀態(tài),所以通常會(huì)在小于 10Pa的環(huán)境中實(shí)施真空熱處理。在此環(huán)境中,材料表面處理技術(shù)并不會(huì)對(duì)金屬性能形成較大影響,且可以達(dá)到有效規(guī)避產(chǎn)生氣孔以及材料變形等問(wèn)題的目標(biāo),材料處理結(jié)果往往較為理想。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)真空熱處理技術(shù)興起、應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短,處理技術(shù)以及處理設(shè)備還處于不斷完善與發(fā)展的階段,還需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行研究與調(diào)整,進(jìn)而達(dá)到最優(yōu)化真空熱處理模式,以為金屬材料加工提供可靠技術(shù)支持。

        3 技術(shù)發(fā)展前景預(yù)估

        (1)科學(xué)技術(shù)的不斷提升,能夠有效帶動(dòng)我國(guó)金屬材料熱處理技術(shù)的發(fā)展。所以今后國(guó)內(nèi)金屬材料熱處理技術(shù)種類(lèi)以及處理工藝水平會(huì)得到切實(shí)提升,材料性能處理會(huì)更加理想。而

        計(jì)算機(jī)技術(shù)的加入與深度應(yīng)用,也會(huì)使處理技術(shù)更加自動(dòng)化、智能化,能夠達(dá)到有效提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的目標(biāo)。

        (2)在諸多熱處理技術(shù)之中,可控氣氛熱處理技術(shù)是一種較為成熟且應(yīng)用較廣的技術(shù)。在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行使用時(shí),會(huì)通過(guò)對(duì)可控制氣體的合理運(yùn)用,對(duì)材料熱處理過(guò)程形成合理控制

        與保護(hù)。通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)金屬材料表面的有效控制,可保證金屬材料表面性能可始終保持原來(lái)狀態(tài)。

        (3)雖然可控氣氛熱處理技術(shù)應(yīng)用普及范圍較廣,但在長(zhǎng)久應(yīng)用過(guò)程中,該項(xiàng)工藝所具有的問(wèn)題也逐漸暴露了出來(lái),整體工藝應(yīng)用還需要進(jìn)一步進(jìn)行完善與強(qiáng)化。所以有關(guān)部門(mén)應(yīng)以此為契機(jī),不斷增強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)熱處理工藝的研究與調(diào)整,以對(duì)國(guó)內(nèi)熱處理技術(shù)發(fā)展形成有效帶動(dòng),實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化金屬材料處理模式,進(jìn)而為相關(guān)企業(yè)獲取到更多的經(jīng)濟(jì)收益。

        (4)今后熱處理技術(shù)會(huì)朝節(jié)能化、綠色化方向進(jìn)行發(fā)展,所以技術(shù)研究也要有所傾斜,要以綠色化、節(jié)能化研究為主。有關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)熱處理設(shè)備材料的改善力度,保證材料循

        環(huán)利用效率,以達(dá)到良好的技能減排效果。研究人員要加大對(duì)陶瓷纖維以及其他隔熱、保溫材料的研究力度,并利用其對(duì)普通材料進(jìn)行代替,以達(dá)到預(yù)期節(jié)能目標(biāo)。此外,研究人員還應(yīng)對(duì)超大尺寸精準(zhǔn)測(cè)量方式展開(kāi)深度研究,確保測(cè)量技術(shù)能夠達(dá)到機(jī)械制造數(shù)字化等方面的需求,以對(duì)技術(shù)應(yīng)用實(shí)用性進(jìn)行有效提升,保證金屬材料加工質(zhì)量可以得到切實(shí)提高。

        4 結(jié)語(yǔ)

        鑒于熱處理技術(shù)所具有的重要作用與價(jià)值,有關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)熱處理技術(shù)的研究力度。要在對(duì)熱處理技術(shù)和金屬材料性能間關(guān)系進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)振動(dòng)時(shí)效以及激光等熱處理技術(shù)的研究,確定各項(xiàng)技術(shù)具體內(nèi)涵、優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用方式,以為技術(shù)實(shí)際應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。同時(shí)科研機(jī)構(gòu)以及相關(guān)部門(mén)也要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)熱處理技術(shù)的研發(fā)與改進(jìn)力度,妥善處理好目前各種技術(shù)所暴露出的不足之處,從而達(dá)到有效提高國(guó)內(nèi)熱處理技術(shù)水平的目標(biāo)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]金屬材料熱處理變形原因及防止變形的技術(shù)措施[J]. 王國(guó)東. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2018(03)

        (作者單位:勝利油田北方實(shí)業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)

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