淺談金屬材料熱處理變形的影響因素及控制策略

王利榮

（中國一重集團有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161042）

在金屬加工制造行業中，對熱處理技術進行應用，能夠從根本上實現對金屬物理性質、化學性質的提升，滿足了當前各項工業生產、制造事宜。在調查中發現，當前金屬材料的熱處理工作，主要由金屬加熱、保溫和冷卻等幾項工作流程所構成，但由于金屬熱處理工藝對于整體的工作環境、技術應用有著較高標準的要求，所以在實際操作的過程中，材料時常會發生變形的問題，這就需要相關工作人員在傳統金屬加工制造的基礎上，實現熱處理工藝技術的高效化應用，提升我國金屬材料加工制造的整體質量與水平，進而推動社會的發展。

1 金屬材料熱處理變形的影響因素

在對金屬材料熱處理變形的影響因素進行探究時，工作人員需要對金屬材料熱處理過程中各項工藝技術特點，進行全面化的掌握，并在此基礎上，采取一些具有針對性的改善措施，進而才能實現對金屬材料變形的有效控制，也為金屬材料熱處理過程中變形控制工作的開展，起到了一定的促進作用。

在對金屬材料進行熱處理的過程中，由于材料自身的密度構成、結構特點，以及在外界因素的影響下，材料本身可能會出現不等時性、冷熱分布不均勻的問題。在金屬材料受熱的過程中，溫度會發生較為明顯的變化，這就會使金屬材料內部結構的受力情況發生改變，金屬材料變形的幾率增大，而這種由于內部應力分布所導致的變形，被稱之為是內應力塑性變形。這種變形的特征性較為明顯，會表現出一定的方向性，且發生的頻率較高，每一次對金屬材料進行熱加工，都會對其內部應力結構造成改變，進行熱處理的頻率越高，內部應力的變化情況越明顯。

在一般情況下，金屬材料的內應力一般被分成熱應力和組織應力變形著兩類，在相應的溫度條件下，對金屬材料展開加熱、冷卻操作后，可以獲得純熱應力變形，組織應力變形和金屬材料自身的性能、形狀，以及加熱冷卻方式有著緊密的關聯。從實際的操作流程中可以了解到，要想對金屬材料的使用性能進行高效化的提升，整個熱處理工序將會包含較多的工藝內容，并且在操作過程中，需要根據金屬材料的種類、操作規范展開適當的調整，收集各項參數內容。但是在實際執行過程中，由于我國在溫度控制、監測精度方面具備局限性，所以溫度監測精度難以得到有效的把控，一旦在熱處理過程中對溫度的控制未能合理實現，那么就會導致比容變形的問題發生，增加金屬材料變形幾率。

2 金屬材料熱處理變形控制時需要遵循的原則

2.1 易操作原則

為了提升工藝精度，在應用熱處理技術的過程中，要就金屬材料的熱變形問題，提出控制方案的容錯率，盡可能降低環境對熱處理變形控制工作造成的影響，還有，在對金屬材料熱處理變形問題進行控制的時候，要盡可能簡化處理流程，降低控制的難度，確保各項工作能夠有序展開。

2.2 科學性原則

要想達成金屬材料熱變形控制的目的，必須要在執行過程中遵循相關的科學性原則，對金屬材料熱處理變形的影響因素、熱處理工藝要求，以及金屬材料之間的屬性關系展開系統化的分析，盡可能確保金屬材料熱處理變形控制工作能夠符合相關的基礎標準，借助科學性的指導原則，基礎人員在現有的基礎條件上，對金屬材料熱處理變形控制策略，展開科學化的控制與升級。

3 金屬材料熱處理變形的控制策略

3.1 對淬火工藝合理應用

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，且其發揮著極為重要的作用。不合理的淬火介質，很容易導致金屬材料內部出現應力失調。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上，對淬火工藝進行合理化的創新，調節冷卻的速度，降低材料的變形量，像油和水是常用的淬火介質，為了提升淬火速度，保證冷卻效果，當使用水作為淬火介質時，其溫度應該被控制在60℃左右；而使用油作為淬火介質的時候，其溫度則應該被控制在70℃左右。選擇合理的淬火介質，能夠降低熱處理對材料內部應力產生的影響，對金屬材料的變形情況進行控制。

3.2 選擇科學的冷卻方案

在冷卻方法的選擇上，針對金屬材料熱處理的工作內容，當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該平衡這兩種工作方法的使用。

3.3 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，也會導致加工件形狀受到不同的影響。在此過程中，必須要根據零件的實際情況，選擇合適的裝夾方法，這樣才能夠對熱應力不均勻所導致的變形情況進行避免。在實際工作過程中，可以根據材料的實際要求、特點，對裝夾方式進行適當的改變。如果在金屬材料加工的過程中需要進行熱處理，那么還應該在機械加工過程中預留相應的加工余量，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，可以根據其變形規律，利用淬火變形合格率來提升材料質量，要求所有變形值必須要滿足工件的實際規定。

4 結語

總而言之，在金屬材料熱處理過程中，對于變形因素的分析，要從基礎工作階段探究出有效的解決途徑，工作人員要幫助加工企業實現更為有效的科學化控制措施，進而提升我國在金屬材料產業的生產、加工能力。

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