淺談金屬材料熱處理工藝與技術展望

李玲瓏

引言

近年來我國的科學技術得到了一定程度的發展，使得金屬材料

的熱處理工藝與技術也得到了一定程度的發展，近年來金屬材料的 熱處理工藝與技術不僅需要確保有效性以及高準確性，還需要在節 約能源的情況下來注重環境保護。但是現階段的熱處理技術中仍舊 存在著諸多的不足之處，這也就需要對其進行不斷的優化與完善， 從而促使我國的金屬材料熱處理工藝得到更進一步的發展。

1 金屬材料分類 1.1 多孔金屬材料

多孔金屬材料是目前使用較為廣泛的一種金屬材料類型，此種 材料具有比較優越的滲透性。在利用中，其孔徑可以調節，耐腐蝕 性也比較高，對于高溫和高強度具有較好的耐性，所以此種材料是 一種比較理想的功能性材料。從具體的利用來看，多孔材料在能量 吸收方面的應用比較突出。因為多孔材料的多孔性造成了其表面積 的廣大，因此在熱交換器和散熱器的制作中，多孔金屬材料的應用 較為廣泛。除此之外，在移動電磁設備制作方面，多孔材料有著較 為廣泛的利用，主要是因為其吸收電磁的性能更好。

1.2 納米金屬材料

在納米技術研究不斷深入和應用范圍不斷擴展的基礎上，納米

金屬材料在社會生活中的應用不斷擴大。從目前的研究來看，當物 質的尺寸小到納米程度的時候，物質的物理性能和化學性能會發生 特別大的變化。利用納米技術，金屬材料的納米組織以及結構會變 得特別細小，這樣金屬材料的物理性能以及整體性的功能會得到非 常明顯的改善。在目前的金屬材料使用中，鋁基納米復合材料便是 突出的代表。此材料的抗疲勞性突出，強度也較高，所以應用價值 較大。

2 金屬材料與熱處理之間的關系

2.1 熱處理與金屬材料削切關系

金屬材料在熱處理后，材料的性質得以轉變，包括材料的硬度、 延展度及柔韌度，因此，熱處理能夠改變金屬材料削切性能。另外， 部分金屬材料在經過熱處理后，其材料穩定性得以改善，在削切過 程中能夠更好的控制削切角度與力度，進而提升金屬處理效果。

2.2 熱處理與金屬材料切邊關系

金屬材料在經過熱處理后，其切邊將會受到一定的影響，尤其

是在改變金屬材料硬度、狀態及性能后，其切邊難度有所提升或下 降。其

2.3 熱處理與金屬材料柔韌性關系

不同的金屬數形具有差異性，其硬度、延展度與柔韌度各不相

同。金屬材料在經過熱處理后，其柔韌度得以改變，從而提升金屬 材料的使用范圍，并加強金屬材料的穩定性，使金屬材料在應用中 不會出現氧化問題，延長了金屬材料的使用壽命。

3 金屬材料熱處理工藝技術

3.1 化學處理薄層滲透技術

化學處理薄層滲透技術其主要是對金屬材料進行了化學處理， 并能夠通過化學熱處理的方式來完成金屬材料的薄層滲透工作，從 而使得該金屬材料的堅韌性得到更進一步的提升。此外通過化學處 理薄層滲透技術，其能夠最大限度的降低金屬材料的浪費，并能夠 有效避免對于環境的污染，從而取得良好的經濟效益以及環保效益。

此外在對金屬材料進行化學熱處理的過程中，其只需要滲透到金屬 薄層，就能夠使得該金屬材料的性能得到有效的提升，這樣也就使 得金屬材料的處理效率得到提升。

3.2 激光熱處理技術

激光熱處理也被稱之為激光淬火，是采用激光束照射金屬表面，

當金屬表面的溫度快速升高后關閉激光束，在熱傳導作用下，金屬 迅速自然冷卻，在金屬表面形成一層較薄的組織，與常規淬火模式 相比，這一方式所處理后的金屬表面硬度更高，成為當前常見的金 屬材料熱處理工藝之一。激光作用于金屬材料之上具有穿透性強的 特征，因此，使用激光進行金屬材料熱處理，其效果較好，激光能夠促進金屬表面形成硬度較大的外層，從而提高金屬材料硬度，改 善金屬現有結構。同時，當前多采用計算機系統控制激光進行熱處 理，這種模式下處理方法與處理技術均采用計算機予以控制，能夠 進行自動化的激光熱處理，顯著提升其工作效率，從而進行批量化 生產。

3.3 超硬涂層技術

超硬涂層技術即對金屬材料表層加以處理，對金屬材料內部不

作任何處理。在現有的金屬材料熱處理技術中，實踐應用是最為方 便快捷的，因此在目前金屬材料熱處理應用中范圍最廣。采用超硬 涂層技術在對金屬材料進行處理時，促使金屬材料表面硬度得到有 效提高，使得金屬材料制成的產品更加耐用。此外，在金屬材料性 能提升方面，超硬涂層技術具有明顯優勢。現階段，隨著科學技術 的不斷進步，現代金屬材料超硬涂層技術也不斷發展，在進行金屬 材料處理中，實踐應用逐漸變得方便快捷。

3.4 振動時效處理技術

在通過振動時效處理技術來完成金屬材料的熱處理工作時，其

能夠直接借助于振動來完成金屬材料材料的熱處理工作，并能夠使 得該金屬材料的穩定性得到進一步的提升。此外該熱處理技術還不 會使得該金屬材料的性狀產生變化。但是在通過振動時效處理技術 來進行金屬材料的處理過程中，其往往需要借助于現代的計算機技 術來進行熱處理工藝的監督以及控制工作，并借此來實現振動時效 熱處理的自動化控制，并使得相關金屬制品的生產時間得到明顯縮 短，來使得該企業的生產效益也得到有效的提升。

3.5 熱處理 CAD 技術

熱處理 CAD 技術作為現代金屬熱處理技術中較為先進的一種技

術，其工作原理主要是通過計算機進行先模擬，再智能控制進行熱 處理。在實際的金屬材料 CAD 技術熱處理過程中，工作人員一般情 況下，會對熱處理CAD技術在計算機上進行模擬還原，在此基礎上， 加以分析研究熱處理過程，從而制定相對應的措施，進行完善 CAD 技術金屬材料處理過程。熱處理 CAD 技術應用于金屬材料熱處理過 程中，由于存在模擬處理步驟，從而能夠有效預見金屬材料熱處理 效果，能夠對金屬材料熱處理過程中存在的問題及時發現，進而采 取相對應的解決措施，促使金屬材料在進行熱處理過程中，避免了 較多的不必要問題。

4 金屬材料熱處理工藝與技術展望

隨著我國科學技術的不斷發展，我國金屬材料熱處理工藝及技

術同樣在不斷發展。近些年來，出現了較多的金屬材料熱處理技術。 隨著金屬制品行業的發展，上述金屬材料熱處理技術逐漸應用金屬 產品生產中，有效提升了金屬產品生產效率，同時促使金屬產品質 量得到提升。在上述金屬材料熱處理技術中，可控氣氛熱處理在實 踐應用中是較為成熟的一種技術。可控氣氛，就是一種用于保護金 屬材料熱處理的一種可靠氣體介質，目前在進行金屬熱處理中，可 控氣氛應用較為廣泛。可控氣氛使得金屬材料在熱處理過程中，其 表面得到有效的保護，促使金屬材料表面性能保持原狀。因此，在 現階段，可控氣氛熱處理工藝逐漸得到推廣應用。在長時間的應用 中，可控氣氛熱處理技術的應用還是存在不足。因此需要在金屬材 料熱處理工藝不斷應用中，將可控氣氛處理技術不斷進行完善及發 展。以此促使金屬材料熱處理工藝與技術獲取更大的進步。

結束語

總之，伴隨著先進技術的快速發展，金屬熱處理工藝以及技術

也越來越重要。雖然目前在我國已經取得了很大的發展，但依然存 在一些問題需要去改善。為了促進工藝以及技術的進步與發展，我 們要不斷地對金屬材料熱處理進行研究以及改善，只有這樣才會使 熱處理技術朝向更長遠的發展而邁進。

參考文獻

[1]李立堯.金屬材料熱處理工藝與技術分析[J].工業設

計.2017（08）