關于金屬材料與熱處理工藝的探討

張七林

[摘 ?要]在近幾年我國社會經濟的不斷發展下，現代化工藝得到了快速發展，其工業機械生產自動化技術得到了創新發展。眾所周知，在工業機械行業的有序發展中離不開金屬材料，通常需要將這些金屬材料采取熱處理的方式才能加以應用。鑒于此，在本篇文章中主要分析了金屬材料與熱處理工藝，從理論以及相關工藝概述出發，加強探究與分析。

[關鍵詞]金屬材料 ?熱處理 ?工藝

中圖分類號：TG156 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0010-01

一、金屬材料結構與組織概述

從時間角度分析，在幾千年之前的鐵器時代中，金屬材料便出現在人們身邊，金屬材料被制作出生產勞動工具以及其它工具，與此同時，人們也清楚認識到了熱處理的作用。從當前的發展趨勢分析，在近幾年社會經濟與科學技術的不斷發展，我國金屬材料加工工藝已經得到了創新發展，并在國際中占據重要地位，尤其在工業技術產業的創新發展下，越來越多的領域加強重視金屬材料，應用最多的便是合金材料，從宏觀角度分析，無論哪一種材料，只有將其實施熱處理，將內部組織結構改善，才能發揮其作用[1]。從微觀角度分析，雖然經過熱處理加工工藝，金屬材料發生變化，但是金屬材料外部形狀以及化學成分不會發生變化，僅僅改善金屬構件內部的顯微組織，但是從整體角度分析，金屬材料的性能發生了重大變化。

二、金屬材料熱處理工藝的概述

所謂的熱處理便是將金屬的材料放到對應的容器之中，對其進行加熱、保溫、冷卻，將材料的表面、內部結構組織進行改變，是對金屬材料性能進行控制的一種工藝。從某個角度分析，金屬材料熱處理工藝的應用，可以進一步增強零部件耐磨損、抗疲勞的能力，還可以提高零件的整體使用強度，保證金屬材料的使用壽命。當然從經濟角度分析，金屬材料熱處理工藝能夠提高經濟效益，節約資源，避免產生污染[2]。熱處理工藝則是相關工作人員將金屬材料進行加熱，在加熱到一定溫度之后，根據材料大小以及形狀不同采取保溫措施，并對其進行冷卻，其中值得注意的是淬火的應用能夠將材料進行加熱與保溫，并在此之后將材料放入到水中進行冷卻，這種方式下金屬材料的硬度會得到提高，但是相應的脆度也會得到加強，因此為從根本上降低物體脆性，則需要將經過淬火之后的金屬工藝進行保溫，而后進行冷卻。

三、金屬材料與熱處理之間的關系

（一）熱處理預熱與金屬材料切削性能之間的關系

從全局出發分析，在當前我國金屬材料加工企業在熱處理預熱以及金屬材料切削方面存在聯系，這樣一來，則可以進一步提高金屬材料的屬性。除此之外，在金屬材料在熱處理預熱之后，金屬材料的內部結構會產生非常大的變化，只有經過預熱，金屬材料的內部結構會發生變化，當然只有經過預熱，才能進一步改善材料的硬度以及外形，才能將金屬材料的屬性得到改良。從某個角度分析，材料內部發生變化，金屬材料的切削性能得到改善，切割演變的比較簡單。由此可以了解到熱處理預熱能夠給金屬切割產生影響，是熱處理以及金屬材料之間十分重要的關鍵載體。

（二）熱處理溫度與金屬材料切邊之間的衡量關系

從整個熱處理過程中往往最為主要的便是要將其溫度掌握好，之所以需要做好這一點是因為金屬材料切邊會受到相關溫度的影響。在經過熱處理之后，物理狀態、硬度以及形態會發生重大變化，性能也會產生重大變化[3]。除此之外，在經過數據計算統計之后，與實際的情況相互對比，可以清楚了解到金屬切邊的性能發生重大變化。因此筆者認為在金屬材料與熱處理中需要掌握的便是材料數據，要保證溫度的合適性。

（三）熱處理與金屬材料韌性的關系

毋庸置疑，有非常多的金屬屬性存在缺陷，具有代表性的便是韌性不足、硬度不足，且有非常多的金屬材料在熱處理之后，其韌性會得到提高，金屬材料的作用也會得到發揮。當然，在熱處理之后，金屬材料的強度硬度會因為內部結構發生重大變化，其狀態比較穩定，性能也會得到改良。

四、金屬材料銹蝕、開裂問題分析

一般情況下，在金屬加熱中或者冷卻的過程中，如果刻意的拉伸則會改變材料本身的內部組織結構，往往會導致材料會因為外界環境影響而發生變化，從而出現鐵銹，這樣一來則會導致金屬材料的脆性增加，出現斷裂現象。從另外一個角度分析，金屬材料在存放的過程中如果收到影響，那么則會導致材料本身發生變化，會出現生銹現象，如果不及時進行處理，那么則會逐漸腐蝕材料，導致金屬材料表面不光滑，內部結構不完成，嚴重影響金屬材料的實際使用。在日常工作中，需要對金屬材料保管加以關注，還需要定期或者不定期的進行清理，對于還沒有使用的原材料要將表明上所存在的鐵銹進行清理，然后再投入使用。對于已經妥善保管的金屬材料，可以在表層涂抹防銹涂層，避免材料的形狀以及結構發生變化。與此同時，如果不及時將金屬材料的鐵銹及時清理掉，那么則會導致對環境產生污染，甚至對人員造成事故[4]。舉例說明：在2005年廣東某一家石油化工車間出現爆炸，造成多人傷亡，設備損害，之所以產生這種現象的原因則是缺乏對日常設備的管理與檢查，管道出現銹蝕，沒有經過處理，在長期腐蝕中出現慢性病。

在金屬材料熱加工中還會出現另外一個問題，即出現開裂情況，這種情況同樣會對金屬材料的性能造車能夠影響，之所以產生開裂現象的原因是由于在熱加工過程中溫度忽高忽低，所以相關人員在熱加工工藝處理的過程中，需要控制好溫度，提高材料的韌性承受能力，形成結晶。

五、金屬熱處理工藝未來的發展

在當前社會經濟以及科學技術的不斷發展下，金屬材料熱處理加工已經成為了現階段十分重要的組成內容，但是在大多數金屬材料熱加工的過程中，會出現斷裂現象，這種情況則會嚴重影響了材料再結晶的效果[5]。因此在金屬材料熱處理加工的時候需要對溫度加以控制，使其形成結晶。從另外一個角度分析，科技在發展，在進步，工業、農業在發展過程中離不開機械設備，金屬材料熱處理已經發展成為了最為主要的任務與內容。熱處理行業看似比較良好，但是卻存在危險性，且金屬以及金屬材料需要進行高溫加工，很多生產加工設備在運行如果不更新換代，那么則會存在非常多的安全隱患，且在金屬材料高溫加工以及加熱的時候會產生有害氣體，這些有害氣體如果被人們吸入到體內，則會威脅人體健康。熱處理行業屬于污染型行業，在進行處理的時候需要考慮環境問題，并且不應該構建在居民區以及商業區，避免對人類造成傷害。

結語：

綜上所述，在科學技術的不斷發展下，我國工業技術水平越來越高，其中金屬材料熱處理已經達到了全新的發展水平，且提高了金屬材料的有序發展與進步。

參考文獻：

[1]李紅波.關于金屬材料熱處理節能新技術的運用[J].科技與企業，2016，07：219+222.

[2]王克權.蘇“金屬材料熱處理和化學熱處理的現代設備與工藝”討論會[J]. 兵器材料科學與工程，1987，06：64-68.

[3]高志玉，薛維華. 金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統研究與開發[J]. 金屬熱處理，2012，10：92-95.

[4]酉芳敏.金屬材料與熱處理工藝的探討[J].世界有色金屬，2016，17：124-125.

[5]苑大偉.金屬材料熱處理節能新技術的運用探討[J].山東工業技術，2016，20：56.