金屬材料熱處理變形的影響因素與控制

王思瑋

摘 要：近些年，我國金屬材料應(yīng)用范圍不斷擴大。金屬材料的應(yīng)用被社會各界所重視，而現(xiàn)階段金屬材料熱處理過程存在不少技術(shù)問題導(dǎo)致金屬原材料容易發(fā)生變形現(xiàn)象。本文介紹了金屬材料熱處理技術(shù)操作基本原則，分析金屬材料熱處理變形的主要因素，提出控制金屬材料熱處理變形的具體措施，進一步提高我國金屬材料熱處理工藝規(guī)范性程度。

關(guān)鍵詞：金屬材料;熱處理變形;影響因素

與傳統(tǒng)金屬材料相比，金屬復(fù)合材料具有質(zhì)量輕以及延展性好等特點。金屬復(fù)合材料也被機械制造企業(yè)廣泛應(yīng)用。機械制造企業(yè)在實際產(chǎn)品制造過程當中應(yīng)用金屬復(fù)合材料能夠有效延長機械制造產(chǎn)品使用壽命，不過在應(yīng)用金屬復(fù)合材料過程當中依舊存在不少問題。金屬復(fù)合材料的應(yīng)用對操作熟練度以及生產(chǎn)環(huán)境有著較高的要求，金屬材料熱處理環(huán)境的不規(guī)范性也容易發(fā)生材料變形的情況，企業(yè)必須重視金屬材料熱處理過程，避免機械制造生產(chǎn)加工過程出現(xiàn)金屬材料質(zhì)量受到影響。

一、金屬材料熱處理技術(shù)操作基本原則

（一）操作科學合理原則

金屬熱處理過程要求操作人員遵守操作科學合理原則，相關(guān)操作人員需要了解加工的金屬材料的獨特屬性，并且對金屬材料進行詳細檢測獲取詳細的相應(yīng)指標。遵守操作科學原則是保證金屬材料熱處理加工不出現(xiàn)變形的重要基礎(chǔ)。科學操作能夠有效避免金屬材料熱處理過程出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。

（二）良好生產(chǎn)環(huán)境原則

良好的生產(chǎn)環(huán)境對金屬材料熱處理有著較大的影響，周邊的任何不好的環(huán)境因素都容易帶來不利的影響。現(xiàn)階段大部分機械加工工廠選址都在城市郊外，雖然能夠有效減小對周邊居民的影響，但是城郊環(huán)境復(fù)雜，容易出現(xiàn)許多不利因素。技術(shù)人員需要在進行金屬材料熱處理加工之前消除周邊環(huán)境影響，最大程度上保證金屬材料熱處理工藝順利完成。

（三）熟練操作基本原則

金屬材料熱處理過程要求操作人員熟練掌握操作流程，操作熟練度要達到有關(guān)標準。因此各類型機械加工工作在進行金屬熱處理之前需要了解操作人員的操作熟練度，對操作人員的操作技能進行考核。保證操作人員熟練操作，避免加工環(huán)節(jié)因為操作人員的失誤導(dǎo)致金屬材料發(fā)生變形現(xiàn)象。機械加工企業(yè)需要培養(yǎng)一支專業(yè)的技術(shù)團隊，企業(yè)需要加大對專業(yè)技術(shù)人員的技能培訓(xùn)工作，定期更新操作人員的專業(yè)知識，加強技術(shù)人員對金屬熱處理的操作熟練程度，保證金屬材料加工過程順利進行。

二、金屬材料熱處理變形的主要因素

（一）應(yīng)力狀態(tài)影響因素

金屬材料熱處理過程出現(xiàn)變形主要原因是金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此在開展金屬材料熱處理過程之前技術(shù)人員需要充分了解金屬材料的不同結(jié)構(gòu)以及密度，在熱處理加工的各個環(huán)節(jié)了解金屬材料的應(yīng)力變化情況，一旦金屬內(nèi)部的應(yīng)力變化程度超過限制就容易出現(xiàn)變形。金屬材料熱處理過程應(yīng)力分布不均勻也是金屬材料發(fā)生變形的主要原因。

（二）淬火介質(zhì)影響因素

淬火介質(zhì)影響因素對于機械制造加工企業(yè)影響巨大，一旦淬火介質(zhì)效果不佳，金屬材料熱處理工作的最終效果將無法達到企業(yè)所需標準，企業(yè)需要重新進行熱處理工藝。同時淬火介質(zhì)影響因素也容易導(dǎo)致金屬材料加工過程出現(xiàn)變形，企業(yè)需要選擇合適的淬火介質(zhì)進行熱處理加工工藝。另一方面，淬火介質(zhì)的具體操作也會影響到金屬材料熱處理的最終效果，企業(yè)需要嚴格把控淬火機制的攪拌速度以及具體操作流程，避免出現(xiàn)加工過程出現(xiàn)金屬變形的現(xiàn)象。

（三）預(yù)處理影響因素

機械加工企業(yè)會在開展金屬熱處理工藝之前開展金屬材料的預(yù)處理工作，金屬材料的預(yù)處理環(huán)節(jié)能夠有效消除產(chǎn)生的應(yīng)力，但是傳統(tǒng)的正火預(yù)處理方法受到場地的因素限制，部分材料在預(yù)處理過程當中出現(xiàn)材料堆冷的情況發(fā)生，這也容易導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部性質(zhì)發(fā)生改變，金屬材料的熱處理過程出現(xiàn)金屬材料變形現(xiàn)象。

三、控制金屬材料熱處理變形的具體措施

（一）預(yù)處理環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

機械制造企業(yè)在開展預(yù)處理工作之前需要詳細了解金屬材料的具體特性以及結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)金屬材料的實際情況選擇合適的加工工序。同時根據(jù)周邊環(huán)境制定合理的工序，保證預(yù)處理工作順利進行。另一方面，金屬材料預(yù)處理加工環(huán)境需要企業(yè)投入較多的成本，并且預(yù)處理加工環(huán)境需要大量時間，因此企業(yè)需要根據(jù)金屬材料的實際情況選擇是否進行預(yù)處理加工。

（二）淬火介質(zhì)的選擇

現(xiàn)階段機械加工制造企業(yè)選擇的淬火介質(zhì)普遍為水或者油，在實際操作當中企業(yè)需要根據(jù)金屬特點合理控制淬火介質(zhì)溫度，充分發(fā)揮淬火介質(zhì)的作用。一旦淬火介質(zhì)的溫度過低，金屬熱處理操作的冷卻效果將無法達到預(yù)期，熱處理環(huán)節(jié)所耗費的時間將會進一步延長，同時冷卻速度的降低也容易導(dǎo)致金屬材料變形現(xiàn)象的發(fā)生。而為了避免出現(xiàn)這種情況，企業(yè)可以在淬火介質(zhì)當中加入鹽液加快冷卻速度。

（三）采用機械化加工技術(shù)

金屬材料熱處理加工過程要求較高的規(guī)范性，因此機械制造企業(yè)可以采用機械化加工技術(shù)處理其中較為簡單的環(huán)節(jié)，進一步提高操作工藝的規(guī)范性。建筑企業(yè)也能夠?qū)⒏嗟娜肆εc物力投入到金屬材料的性能分析環(huán)節(jié)。同時，技術(shù)人員進行熱處理加工過程要作出余量預(yù)留，為變形預(yù)留一定范圍，減小金屬材料變形最終造成的影響。

四、結(jié)束語

金屬材料熱處理工藝能夠有效提高金屬材料性能，社會各界也正在不斷提高對金屬材料熱處理工藝的重視程度。機械制造企業(yè)應(yīng)當合理控制金屬材料熱處理各個環(huán)節(jié)，了解金屬材料熱處理過程發(fā)生變形的影響因素，采取合理措施控制金屬材料熱處理變形現(xiàn)象，進而提高技術(shù)材料熱處理操作技術(shù)的使用質(zhì)量。

參考文獻：

[1]劉業(yè)超，張本權(quán)，許冰，牛丹，翁吉銘.論金屬材料熱處理變形的影響因素及減小措施[J].中國機械，2015（4）：118-119.

[2]李建國，陳艷輝.基于金屬材料熱處理變形及開裂處理技術(shù)[J].世界有色金屬，2019（23）：153-153.

[3]韓永波.金屬材料熱處理變形的影響因素與控制策略[J].建筑工程與管理，2020，2（5）：69-71.

[4]婁振洋.金屬材料熱處理變形的影響因素與控制[J].世界有色金屬，2019（19）：256-257.