金屬材料熱處理工藝及技術(shù)發(fā)展

黃 強(qiáng)

（商洛學(xué)院，陜西 商洛 726000）

在金屬材料的加工過(guò)程中，熱加工是非常基礎(chǔ)的一種工藝，通過(guò)熱處理可以改善金屬材料的物理性能，從而起到環(huán)保、高效、科學(xué)的目的。熱處理加工作為金屬材料加工的重要環(huán)節(jié)，可以提升金屬材料的性能與利用率，有效發(fā)揮金屬材料的作用。但金屬材料熱處理過(guò)程中受到其他因素影響，容易出現(xiàn)變形的情況，影響到金屬材料加工質(zhì)量，這就需要控制好影響因素。

1 金屬材料的分類

（1）金屬納米材料.納米金屬材料是一種新型的納米材料，對(duì)金屬材料進(jìn)行處理，將其實(shí)際密度尺寸壓縮到納米級(jí)別，可以在很大程度上改變?cè)饘俨牧系奈锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)這種方式，可以對(duì)普通的金屬材料進(jìn)行改進(jìn)，在從事工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，可以根據(jù)自身的需求及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)，從而提升金屬材料物理參數(shù)的穩(wěn)定性，更好地滿足工作的需要。

（2）多孔金屬材料.多孔金屬材料也是工業(yè)生產(chǎn)中常用的一種材料，這種材料最明顯的特征就是其具備良好的滲透性，在耐腐蝕方面也表現(xiàn)出優(yōu)良的特征。因此通過(guò)應(yīng)用這種材料可以在相對(duì)惡劣的環(huán)境中工作，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)發(fā)展，提升工業(yè)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性具有非常重要的意義。另一方面，這種材料還能吸收能量，在起落架等金屬設(shè)備中具有良好的應(yīng)用。這種材料相對(duì)于普通的金屬材料，可以吸收更多的電磁能量，在相關(guān)的領(lǐng)域可以發(fā)揮出更加明顯的優(yōu)勢(shì)。

2 金屬材料的性能與熱處理工藝的關(guān)系分析

2.1 金屬材料的耐久性與熱處理之間的關(guān)系

在金屬材料的應(yīng)用過(guò)程中，需要對(duì)金屬材料的形態(tài)進(jìn)行加工，材料在外力的作用下，或者出于腐蝕環(huán)境中，都會(huì)影響金屬材料的腐蝕情況或者開(kāi)裂情況，因此需要做好熱處理和耐久性之間的研究工作，從而保證金屬材料的應(yīng)用安全穩(wěn)定性。在實(shí)際進(jìn)行熱處理的過(guò)程中，金屬材料自身的耐久性會(huì)對(duì)熱處理應(yīng)力造成影響，因此通過(guò)降低應(yīng)力的不利影響，才能充分發(fā)揮金屬材料的價(jià)值。

2.2 材料的切割與熱處理之間的關(guān)系

金屬材料在加工過(guò)程中，切割也是必須經(jīng)歷的過(guò)程，為做好切割工作，需要選擇科學(xué)的工具進(jìn)行加工。在切割過(guò)程中由于金屬材料的材質(zhì)存在差異，因此變形情況也會(huì)有所不同，變形情況越嚴(yán)重，整個(gè)切割工作的難度也就越大。同時(shí)在切割的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不同程度的熱量，因此需要處理好切割工作與熱處理之間的關(guān)系，具體可以通過(guò)預(yù)處理的方式，有效降低刀具與金屬材料之間的摩擦造成的粘連問(wèn)題，從而不斷提升切割的準(zhǔn)確性和效率。

2.3 金屬材料的疲勞性與熱處理之間的關(guān)系

金屬材料在加工處理過(guò)程中，通過(guò)科學(xué)的熱處理配合準(zhǔn)確的加工手段，可以大大提升加工效率。但在實(shí)際處理過(guò)程中，金屬材料如果經(jīng)過(guò)預(yù)處理，在短時(shí)間內(nèi)冷卻，會(huì)容易出現(xiàn)各種斷裂情況。為了更好地做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，需要控制整個(gè)切割的溫度以及環(huán)境溫度，從而提升金屬材料的抗疲勞特性。金屬材料熱處理時(shí)，不同的加熱或冷卻方式會(huì)產(chǎn)生不同的影響，意味著金屬材料出現(xiàn)不同程度的形變。這就需要加工人員依據(jù)零部件加工實(shí)際情況，選擇合適的裝夾方式與工具，將熱應(yīng)力變形控制在合理范圍內(nèi)。同時(shí)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)要根據(jù)零部件特點(diǎn)調(diào)整裝夾方式，提升金屬材料熱處理質(zhì)量。

3 金屬材料熱處理工藝及技術(shù)

3.1 化學(xué)薄層滲透技術(shù)

利用金屬材料的性質(zhì)使用化學(xué)方式進(jìn)行處理，可以利用成分的薄層滲透處理，從而改善金屬材料的強(qiáng)度和韌性，并降低金屬材料在加工過(guò)程中造成的各種消耗問(wèn)題，降低金屬利用過(guò)程中造成的污染，簡(jiǎn)化操作流程，降低生產(chǎn)成本，從而不斷提升金屬材料加工的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 激光熱處理技術(shù)

激光具有良好的穿透性特征，借助這種優(yōu)勢(shì)可以對(duì)金屬材料進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，從而改善金屬的性能。

具體在操作過(guò)程中可以利用激光照射金屬材料的表面，在溫度瞬間發(fā)生變化時(shí)，及時(shí)關(guān)閉激光，冷卻材料，通過(guò)這種方式可以在短時(shí)間內(nèi)改善金屬材料的硬度特征，對(duì)于提高生產(chǎn)效率具有重要的意義。當(dāng)前，在金屬材料的加工過(guò)程中這種技術(shù)已經(jīng)得到相對(duì)成熟的研究，應(yīng)用價(jià)值不斷展現(xiàn)出來(lái)。

3.3 超硬涂層技術(shù)

涂層技術(shù)在金屬材料的加工過(guò)程中使用最多的技術(shù)就是超硬涂層技術(shù)，具體是通過(guò)對(duì)金屬材料表面的熱處理，對(duì)金屬材料的內(nèi)部特性進(jìn)行改善，借助涂層可以改善硬度，提升金屬材料的表面硬度特征，具體涂層碳化金屬、氧化金屬等都能起到較好的作用。

3.4 振動(dòng)處理技術(shù)

采用這種技術(shù)在金屬材料的加工過(guò)程中可以有效避免金屬變形，并在加工之前及時(shí)對(duì)金屬材料內(nèi)部的應(yīng)力進(jìn)行控制，整個(gè)過(guò)程中都是通過(guò)振動(dòng)處理完成，因此這種處理技術(shù)頁(yè)腳振動(dòng)處理技術(shù)。通過(guò)一系列的處理可以有效提升金屬材料的穩(wěn)定性，另外，這種振動(dòng)處理技術(shù)可以有效處理金屬材料中的有效數(shù)據(jù)，從而改善熱處理效果，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效益。

3.5 熱處理CAD技術(shù)

這種技術(shù)主要是借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，通過(guò)智能化管理，利用CAD技術(shù)對(duì)金屬材料進(jìn)行模擬試驗(yàn)，從而對(duì)加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)先處理，通過(guò)完善加工流程，應(yīng)用相應(yīng)的阻斷技術(shù)改善金屬材料的性能。當(dāng)前，利用電子技術(shù)可以在不同的領(lǐng)域中選擇更加科學(xué)的材料用于生產(chǎn)，還能有效改善內(nèi)部應(yīng)力，這種方式不僅大大提升了產(chǎn)品的加工效率，同時(shí)對(duì)于節(jié)約資源、降低成本也具有重要意義。

3.6 金屬冷卻方法的選擇

常用金屬材料進(jìn)行熱處理時(shí)，要求加工人員依據(jù)金屬材料屬性選擇合適的淬火方法，實(shí)際中主要有兩種淬火方法，即單液與雙液方法。雙液淬火方法冷卻速度顯著，也是一種冷卻速度較高的淬火介質(zhì)，當(dāng)選擇這種方法進(jìn)行冷卻處理時(shí)。在金屬材料溶液達(dá)到350℃后直接換入到另一種冷卻速度較慢的淬火介質(zhì)中，將金屬材料溫度降到常溫位置。利用雙液淬火方法可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制冷卻速度，避免出現(xiàn)冷卻速度過(guò)快引發(fā)材料變形的問(wèn)題。通過(guò)提升操作人員技術(shù)水平的方式提高加工生產(chǎn)水平，同時(shí)引入先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，并組織技術(shù)人員定期參與培訓(xùn)。提升技術(shù)人員操作水平，可以幫助技術(shù)人員了解金屬材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)，并選擇合適的熱處理工藝，對(duì)熱處理工藝流程進(jìn)行規(guī)范與優(yōu)化，提升金屬材料構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量，降低熱處理形變的可能。

4 結(jié)束

綜上所述，在金屬材料的加工過(guò)程中，通過(guò)使用激光處理技術(shù)、超硬涂層技術(shù)以及振動(dòng)技術(shù)可以對(duì)金屬材料的加工流程進(jìn)行優(yōu)化，降低金屬材料在加工過(guò)程中出現(xiàn)的各種不良效應(yīng)，在改善金屬產(chǎn)品性能的同時(shí)，提升企業(yè)的效益。