金屬材料熱處理工藝與技術分析

錢宏義 錢文勇

摘 要：金屬材料熱處理技術水平與產品質量直接相關，并影響到產品的物理性能。此外，在熱處理金屬材料時，高水平的技術不僅能減少金屬資源的浪費，還能降低熱處理工藝帶來的環境污染，達到節能環保的效果。本文從我國金屬材料熱處理采用技術的現狀出發，闡述了金屬材料的分類，對金屬材料熱處理新工藝與技術進行了具體的總結，并對金屬材料熱處理工藝與技術未來的發展進行了合理展望，以期為我國金屬材料熱處理工藝與技術的發展提供參考。

關鍵詞：金屬材料；熱處理；工藝與技術

現階段，我國的金屬材料熱處理技術還處于較低的水平，金屬材料熱處理技術的自動化水平以及專業化程度都較為落后，工件脫碳、氧化的問題時有發生，導致產品質量達不到預期的要求，除此之外，對于我國金屬材料熱處理工藝來說，由于表面熱處理工藝的水平較低，往往會導致加工工件沒有良好的耐用性。提高金屬材料的熱處理技術水平，不但可以提高產品的質量，而且能使熱處理工藝更加節能環保，達到節能減排的要求。所以，相關研究人員應加大對新技術的開發力度，重視氣體燃料與液體燃料在熱處理工藝中的應用，減少能耗，提高金屬材料的熱處理技術水平。

1 金屬材料相關概述

在現代社會中，無論任何行業都能看到金屬材料的存在，金屬材料遍布在人們生活的每一個角落，并發揮著重要的作用。金屬材料具有塑性好、耐熱、韌性強、導電性好、導熱性好等特點，廣泛的應用于人們生活的各個領域。

1.1 多孔金屬材料

多孔金屬材料具有比重小、比表面積大、強度高的特點。無論是起落架還是安全墊，多孔金屬材料都得到了充分的應用。多孔金屬材料的通透性很好，并且在孔隙結構中存在很多孔洞，具有良好的傳熱特性。

1.2 納米金屬材料

隨著納米技術的迅速發展，納米金屬材料得到了較為廣泛的應用。一般情況下，對于任何一種物質，只要到達納米的水平，都會使物理性質和化學性質得到改變。對于金屬材料來說，若是組織和構架達到納米的級別，往往不同于金屬材料的整體性能所表現的狀態。鋁基納米復合材料是目前應用較為廣泛的納米-非晶體復合材料，具有強度高、抗疲勞性等特點。

2 金屬材料熱處理新工藝與技術

2.1 熱處理CAD 技術

熱處理CAD 技術擁有減少損失、縮短時間、提高效率、減少失誤等多種優點，具有完全退火和等溫退火等多種形式，是一種計算機模擬技術。熱處理CAD 技術完全退火形式的應用較為常見，可以有效避免熱處理過程中鋼材的變形。在處理金屬材料的過程中，技術人員會先通過熱處理CAD 技術對金屬材料的熱加工進行還原，并以金屬材料的性質為基礎，結合金屬材料的熱加工要求，完善熱加工工序。除此之外，技術人員也可以把熱處理 CAD 技術應用到金屬材料的挑選過程中來，降低挑選難度，得到更好的效果。

2.2 激光熱處理技術

激光熱處理技術較為廣泛的應用于汽車、石油化工、冶金等領域，指的是用激光束熱處理金屬材料的表面，使集體和處理層擁有良好的結合強度。簡單來說就是相變硬化或者激光淬火。由于激光束功率密度較高，所以用激光熱處理技術強化工磨具表面和零件時能達到耐磨性、耐腐蝕性、高強度和高硬度的效果。激光的處理對象一般是鑄造型板和激光對沖壓模具。

2.3 化學薄層滲透技術

相對于傳統技術，在進行金屬材料熱處理時使用化學薄層滲透技術，不僅可以減少能耗，還能縮短耗能時間，達到了節能減排的效果，所以化學薄層滲透技術的應用較為廣泛，已經受到人們的重視及推廣。

2.4 無氧作業的熱處理技術

有氧條件是很多金屬材料的熱處理技術的必備條件，但是由于相關熱處理技術水平達不到要求，往往導致金屬材料發生氧化，從而降低了材料的性能。隨著科技的發展，熱處理技術的無氧作業成為了現實。無氧作業的熱處理技術不僅使工藝流程得到了極大的縮短，還使熱處理生產效率得到明顯的提高。

2.5 振動時效處理技術

在對金屬進行熱處理的過程中，金屬材料會受到機械力的作用而產生較大的振動力。所以切割時會使金屬材料產生錯位、位移等問題，使熱處理工藝受到較大的影響，最終導致產品質量達不到預期的水平。而振動時效處理技術可以有效的避免振動力帶來的影響，解決金屬材料錯位、位移等難題，降低切割誤差和能耗，使金屬材料更加完整，進而提高產品的質量。

2.6 超硬涂層技術

超硬涂層技術指的是在加工金屬材料過程中只處理材料表面，不處理材料的內部。相對來說，超硬涂層技術并不復雜，應用過程比較簡單。而采用了超硬涂層技術，不僅可以有效的提高金屬材料的表面硬度，還能提高金屬制品的耐用性，進而提高成品使用壽命。所以超硬涂層技術受到了人們足夠的重視，在各個領域得到了廣泛的應用。

3 展望金屬材料熱處理工藝與技術

近年來，研究人員一直努力探索熱處理金屬材料的新工藝和新技術，并得到了較多的研究成果，舉例來說，可控氣氛熱處理工藝便是新探索出來的熱處理金屬材料工藝之一，它在熱處理金屬材料過程中使用了可以保護及控制材料的氣氛介質，穩定了整個工藝過程，解決了熱處理金屬材料中存在的問題，使材料的表面性能的維持時間得到極大的增加，如今已經在很多領域得到了廣泛的應用。并且，相關研究人員仍在對可控氣氛熱處理工藝進行改進與完善，以期達到更好的效果。展望未來的金屬材料熱處理，相信相關的工藝與技術能夠得到更大的發展。

4 總結

綜上所述，隨著工業的發展，金屬熱處理工藝與技術發揮的作用越來越重要。為了金屬材料機械性能的提高，相關研究人員有必要加大對金屬熱處理技術的研究力度。現階段我國的金屬熱處理技術仍然存在較多的問題，我們要重視這些問題并以此為基礎對金屬熱處理工藝與技術進行進一步完善。本文主要闡述了熱處理CAD 技術、激光熱處理技術、化學薄層滲透技術、無氧作業的熱處理技術、振動時效處理技術以及超硬涂層技術，并合理展望了未來的熱處理工藝與技術，以期對我國金屬熱處理工藝與技術的發展提供幫助。

參考文獻：

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