吳紹凱

摘要：金屬材料在對金屬材料進行加工處理的過程中，熱處理技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。其有助于金屬材料的制造和加工企業(yè)實現(xiàn)變形的科學(xué)控制，以保證在實際生產(chǎn)中熱處理過程的有效應(yīng)用，對中國的金屬行業(yè)提升生產(chǎn)能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，推動相關(guān)企業(yè)的快速健康的發(fā)展在一定程度上。

關(guān)鍵詞：金屬材料；熱處理；影響因素；策略

處理在金屬材料加工制造材料的應(yīng)用中，有效提高了金屬材料的性能，所以對熱處理變形因素的研究，從而提出的有效解決措施和方案，有利于金屬材料制造和加工企業(yè)對熱處理規(guī)避變形進行有效的控制，滿足了社會經(jīng)濟發(fā)展和國防金屬材料的需要，減少了金屬材料資源的浪費，充分發(fā)揮了其作用。

一、金屬材料熱處理變形的影響因素

1.1時效與冷處理

金屬材料熱處理時會有低溫回火的情況，低溫回火與時效會造成兩種金屬變形的情況，分別為馬氏體分解和碳化物析出，使金屬材料的體積減小，出現(xiàn)變形大的情況；還有應(yīng)力松弛影響，這種情況會造成金屬材料出現(xiàn)畸形的狀態(tài)。其中，冷處理的方式會造成殘存金屬材料中的奧氏體逐步轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使金屬材料體積發(fā)生變化，最終出現(xiàn)變形。

1.2原始組織與應(yīng)力狀態(tài)

金屬材料在淬火前會受到有關(guān)聯(lián)的原始組織的影響，最常見的是碳化物的數(shù)量、碳化物的形態(tài)、合金元素產(chǎn)生的纖維方向等，都會帶來一定影響。經(jīng)過行之有效的調(diào)質(zhì)處理，可以縮減其對金屬材料熱處理時的變形情況，使金屬材料的淬火變形有一定的規(guī)律性，最終可以控制金屬材料的熱處理變形。

還有一種化學(xué)熱處理方式，主要作用是改善金屬材料表層的一些性能，使金屬材料發(fā)揮更好的效果。如化學(xué)熱處理可以提升金屬材料表層抗氧化功能、耐磨性能等。但需要注意的是，化學(xué)熱處理的深度在一定范圍內(nèi)，如果保證實現(xiàn)滲透層，在進行化學(xué)熱處理后，就要進行磨削加工。通常情況下，金屬材料性能較差，化學(xué)熱處理過程中出現(xiàn)的變形情況相對難處理。

二、金屬材料熱處理減少變形應(yīng)遵守的原則

2.1遵守科學(xué)性的原則

要想要金屬材料在熱處理加工環(huán)境中減少變形的因素，就需要采用科學(xué)的管理方法來應(yīng)當(dāng)金屬材料的熱處理[2]。在工作中，我們金屬加工工藝師要抱著科學(xué)的精神，用科學(xué)的手段，科學(xué)的理念的指導(dǎo)下，才能在現(xiàn)在技術(shù)設(shè)備不夠完善的情況下，保證好技術(shù)材料的熱加工不會有變形的情況發(fā)生，或者有發(fā)生，也要控制在合理的范圍以內(nèi)。

2.2易操作原則

通常，金屬材料與熱處理技術(shù)將位于這個城市的郊區(qū)進行操作，如操作場地條件，無法達到金屬材料的熱處理和變形控制要求的精加工，為了應(yīng)對這種情況，在應(yīng)用金屬材料的變形控制方案相關(guān)技術(shù)的熱處理，有必要提高金屬材料熱率的容錯率從而控制方案的變形，以減少對外部環(huán)境的影響，金屬材料的熱處理變形控制。

2.3遵循實用性的原則

金屬材料對于地球資源來講，是一種不可再生資源，在這樣的資源利用中，我們要考慮得是資源的浪費問題，以及資源的可持續(xù)發(fā)展。如何保證金屬材料的資源浪費中的問題，我們要就要在對金屬熱加工工程中減少材料變形問題，對資源進行有效的利用。同時都資源的有效利用，就是對環(huán)境的一種保護，在保護好了環(huán)境，我們才能在發(fā)展，這也就是可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。因此，在對金屬材料熱加工中，就要采用科學(xué)的方法，保證加工處理是以實用性為基礎(chǔ)的加工，保證材料的有效性使用。當(dāng)然，在保證材料的有效節(jié)約的同事，這樣的前提是要保證金屬材料在熱加工中的質(zhì)量問題。只有保證好了質(zhì)量，才能使最大化的實用性。

三、金屬材料熱處理變形的控制策略

3.1做好熱處理工藝前的預(yù)處理工作

金屬熱處理時的正火和退火對變形量也有影響。正火時若溫度偏高，容易造成材料內(nèi)部變形加大，所以應(yīng)在熱處理前進行溫度控制。實踐表明，正火處理后采用等溫淬火處理手段可使材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為均勻。另外，為提高材料正火處理的成效，結(jié)合材料自身結(jié)構(gòu)特點采取適當(dāng)?shù)耐嘶?，可以縮小材料所受溫度梯度，在熱處理期間控制變形，提高材料熱處理的質(zhì)量和水平。

3.2對淬火工藝合理應(yīng)用

在金屬熱處理工作中，淬火工藝是最為核心化的一項工作步驟，且其發(fā)揮著極為重要的作用。不合理的淬火介質(zhì)，很容易導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力失調(diào)。所以在實際的處理過程中，要降低淬火階段的操作失誤情況，工作人員要在原有的工作基礎(chǔ)上，對淬火工藝進行合理化的創(chuàng)新，調(diào)節(jié)冷卻的速度，降低材料的變形量，像油和水是常用的淬火介質(zhì)，為了提升淬火速度，保證冷卻效果，當(dāng)使用水作為淬火介質(zhì)時，其溫度應(yīng)該被控制在60℃左右；而使用油作為淬火介質(zhì)的時候，其溫度則應(yīng)該被控制在70℃左右。選擇合理的淬火介質(zhì)，能夠降低熱處理對材料內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的影響，對金屬材料的變形情況進行控制。

3.3選擇科學(xué)的冷卻方案

在冷卻方法的選擇上，針對金屬材料熱處理的工作內(nèi)容，當(dāng)前主要有單液淬火和雙液淬火這兩類。在使用上，單液淬火方法可以提升淬火的工作效率，但是卻難以對淬火的速度進行控制，所以工作人員在選擇上應(yīng)該平衡這兩種工作方法的使用。

3.4選擇有效的加工方式

在金屬材料進行加熱、冷卻的過程中，選擇不同的夾裝方法，也會導(dǎo)致加工件形狀受到不同的影響。在此過程中，必須要根據(jù)零件的實際情況，選擇合適的裝夾方法，這樣才能夠?qū)釕?yīng)力不均勻所導(dǎo)致的變形情況進行避免。在實際工作過程中，可以根據(jù)材料的實際要求、特點，對裝夾方式進行適當(dāng)?shù)母淖?。如果在金屬材料加工的過程中需要進行熱處理，那么還應(yīng)該在機械加工過程中預(yù)留相應(yīng)的加工余量，確保熱處理過程中金屬材料可以具備較為足夠的形變余地。完成熱處理加工工作之后，可以根據(jù)其變形規(guī)律，利用淬火變形合格率來提升材料質(zhì)量，要求所有變形值必須要滿足工件的實際規(guī)定。

結(jié)語：

金屬材料在熱處理過程中往往會出現(xiàn)變形問題，進而會影響到金屬材料的實際應(yīng)用，為了避免熱處理變形問題的產(chǎn)生，本文主要研究金屬材料熱處理變形的相關(guān)影響因素以及控制策略。

參考文獻

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（作者單位：遼寧科技學(xué)院）