金屬材料熱處理變形的影響因素和控制策略

楊楊

摘?要：金屬材料往往會受到一些外部要素作用，導致其在熱處理時發生金屬材料變形的情況。這會導致金屬材料在加工制造過程中面臨著很大的阻礙。本文在金屬材料熱處理原則基礎上，對一些作用金屬材料熱處理過程中并導致其變形的相關要素進行了分析，并提出了一些能有效控制金屬材料在熱處理過程中變形情況的措施，希望對一些企業提供一個借鑒的經驗。

關鍵詞：金屬材料;熱處理;變形;要素;控制

熱處理技術在金屬材料加工制造中能夠有效的提升金屬材料的性能，并且保證金屬材料能夠為社會經濟發展的實際需求提供充足的支持。但是為了提升金屬材料的性能而對其進行熱處理時，經常會導致金屬材料自身發生變形的情況，而金屬材料變形會導致其自身的相關使用功能受到種種不利作用。所以對金屬材料熱處理變形的相關作用與控制措施進行研究，具有很關鍵的實際意義。

1 金屬材料熱處理變形的作用要素

1.1 時效、冷處理

馬氏體是金屬材料冷處理之后殘留的奧氏體所轉化而成的一種物質，金屬材料體積之所以會增大就是因為這種物質的存在;金屬材料會因為低溫回火和時效引發金屬變形并導致一系列后果的產生，首先是馬氏體分解碳化物后金屬材料會發生體積減小的情況;另外是金屬材料由于應力松弛導致自身發生畸變。

1.2 原始組織應力狀態

相關原始組織在金屬材料在淬火前相關的原始組織發生一定的變化，例如碳化物數量的變化，以及其自身形態的變化、纖維方向的產生等。我們往往會采取調質處理的方法對金屬材料變形量實現有效的降低，并且金屬材料的熱處理變形的規律會相對穩定，從而實現控制金屬材料變形的目的。但是化學熱處理能夠作用的層度有限，要想充分發揮化學熱處理滲透層的功能，我們就必須要認識到在處理后，僅可進行磨削加工處理，但是對于一般金屬來說，通過化學熱處理進行變形矯正的難度較大。

2 金屬材料熱處理變形控制應遵循的原則

2.1 科學性原則

我們只有遵守了科學性原則，才能實現控制金屬材料熱處理變形的目的，所以我們要從科學層面了解作用金屬材料熱處理變形的相關要素，并全面分析金屬材料熱處理的工藝要求與金屬材料屬性之間所存在的固定與變化關系，只有這樣才能保證金屬材料熱處理變形控制工作符合規定的技術標準，也只有在確保科學性原則的基礎上，才能按照目前的實際技術條件實現對金屬材料熱處理變形進行科學控制的研究目的。

2.2 易操作原則

對金屬材料進行熱處理時往往會選址在城市臨郊區域，但是這些區域條件較差，沒有辦法支持科學的精細處理操作，因此我們就必須增強金屬材料熱處理變形控制工作方案的合理性，降低錯誤發生頻率，也就是降低容錯率，要最大程度地減少外部環境對金屬材料熱處理變形控制工作的作用。所以我們要簡化金屬材料熱處理變形控制的方式，合理設計并降低方案的實現難度，在短期內盡量保證批量操作來實現金屬材料熱處理工作的正常開展，并對相關處理工藝的質量進行完善與改進，并提高生產水平。

2.3 實用性原則

在實際的應用中，對于不同種類形式金屬材料的具體需求，我們投入了大量的技術成本。因此，我們在對金屬材料的熱加工變形處理時必須要堅持實用性的工作原則，我們要盡量降低企業在金屬材料加工方面投入的人力資源與物力資源，把充足的精力轉移到技術研究開發等其他方面，要熱處理工藝的科學性與有效性，將金屬材料品質的提升作為根本的發展目的，有效推動金屬材料熱處理工藝的提高與應用。

3 金屬材料熱處理變形的控制策略

3.1 開展好熱處理前的預處理

正火、退火等金屬熱處理工藝會對最終的金屬變形量產生一定作用。由于正火的溫度較高，金屬材料的內部容易增加變形程度，所以我們在進行熱處理工作之前要對正火的溫度進行有效的控制。在另一方面，我們要想提高正火處理的效果，可以準備好退火，根據不同金屬材料的不同結構特點，科學選取退火的實際工藝，盡可能地降低溫度梯度對金屬材料的作用，提高金屬材料熱處理變形控制的有效性。

3.2 開展好淬火處理工藝

技術人員要減少在對金屬材料進行熱處理工作中的錯誤操作，以現有的淬火工藝作為基礎，做好淬火處理工作。科學控制淬火冷卻期間的淬火速度，例如將550℃～650℃中的冷卻速度提高到1100℃/s，在200℃～300℃間時穩定淬火冷卻的速度，在對碳鋼進行淬火冷卻時我們可以選取鹽水或者堿水作為介質，也可以選用普通水。但是由于水在550℃～650 ℃之間的冷卻速度為600℃/s，所以在200℃～300℃之間時冷卻速度依舊較快，能達到將近270℃/s，金屬材料在這期間進行馬氏體轉變的話會因為過高的冷卻速度導致金屬材料出現變形開裂情況。所以我們可以在水中添加適量的鹽或者堿，把500℃～650℃之間冷卻速度增加到1100 ℃/s，但是在200℃～300℃之間時冷卻速度基本不變，因此水、鹽水或者堿水常用以碳鋼的淬火冷卻介質。

3.3 其他相關控制措施

除了上面詳細介紹的控制金屬熱處理變形的兩個措施，我們還應當在實際操作中選取適用的冷卻方法，確保在不同金屬材料的特點上選取適合的冷卻處理方法，同時要對零件結構進行合理配置，推動機械加工在金屬材料熱處理工作中的應用。

4 結語

綜上所述，我們對作用金屬材料熱處理變形的要素進行研究，探討相關的控制措施能夠幫助我們實現科學的控制金屬材料熱處理變形量，有效的推動熱處理在金屬材料的實踐生產中的普遍應用，并確保生產的高效性。因此，相關研究人員要堅持對這些控制作用要素進行研究，并總結相關實驗經驗，通過對金屬材料熱處理變形的作用要素進行全面的分析，在遵循科學性，易操作性，合理性原則基礎之上，根據實際操作情況，通過各項合理的控制處理措施推進有效開展金屬材料的熱處理工作。

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