金屬材料熱處理工藝與技術分析

崔 波

（建龍北滿特殊鋼有限責任公司研發部，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

1 金屬材料性能與熱處理技術的關系

兩者關系主要體現在三點：①在對材料實施切割施工時，需要按照材料特性，對切割工具進行選擇，并要在切割過程中，密切觀察金屬材料光澤度以及變形情況，事先做好預處理工作，以為后續切割施工奠定良好基礎；②實施熱處理時，技術人員需要按照金屬材料自身耐久性情況，對熱處理應力大小進行確定，以防剩余應力對金屬材料形成不良影響；③如果材料經歷高溫處理后，需要經過冷卻處理，此時材料所承受應力會達到最大，容易出現斷裂問題，所以應用熱處理技術過程中，需對溫度進行科學把控，要對處理溫度進行合理調整，以對材料抗疲勞性能進行提高。

2 常用材料熱處理工藝

（1）化學處理薄層滲透工藝。在運用該項工藝對金屬材料進行處理時，會通過化學熱處理手段，對材料實施薄層滲透處理，以達到提高金屬材料堅韌性的目標[1]。對該項處理工藝進行使用，能夠有效提高金屬材料使用率，降低材料浪費問題，進而實現對產品生產成本的有效控制。同時該項工藝還具有低污染的優勢，能夠將工藝實施對周邊環境的影響控制在最低。

（2）激光熱處理工藝。激光處理技術有著較強的穿透性特征，多用于表面堅硬材料處理。運用激光處理技術，不僅能夠達到良好的熱處理加工效果，同時還能有效提高金屬表面硬度，整體處理工作開展效率較為理想。為保證激光應用準確程度，在對工藝進行使用時，需要通過對計算機以及相關設備的運用，對激光使用進行控制。而激光熱處理技術，也在計算機的帶動下，逐漸向自動化方向進行著發展。

（3）振動時效處理工藝。該項工藝會通過對振動原理的運用，對金屬材料展開熱處理。經過處理之后，金屬材料穩定性會得到顯著提高，材料變形情況也可以得到有效控制[2]。同時，因為振動處理需要借助計算機設備才可以完成，在計算機的控制與監督之下，振動處理可達到自動化控制狀態，能夠有效提高金屬制品生產效率，提升產品生產水平，進而達到降低企業生產成本，實現綠色化施工的效果。

（4）熱處理CAD工藝。CAD是一種較為先進的材料熱處理技術，其會通過對計算機技術的合理運用，完成對熱處理過程的模擬，進而再利用智能處理手段，高質量完成材料熱處理的工藝。在具體對CAD技術進行使用過程中，技術人員首先會運用計算機設備，對CAD技術進行模擬；其次會按照模擬結果，對熱處理測量展開科學調整與處理方案制定，做好各環節調整與改進工作；最后會按照最終調整方案，逐步展開相應處理[3]。

（5）真空熱處理技術。如果條件與技術足夠成熟，建議將金屬材料夠構件放置在真空環境中實施熱處理。此種熱處理技術不僅能夠對低壓滲碳材料表面實施有效處理，同時還可以直接進行高壓氣淬施工，有效提高材料熱處理效率，實現對能源消耗的有效控制。現階段，相關技術發展還存在一定不足，無法實現絕對真空狀態，所以通常會在小于10Pa的環境中實施真空熱處理[4]。在此環境中，材料表面處理技術并不會對金屬性能形成較大影響，且可以達到有效規避產生氣孔以及材料變形等問題的目標，材料處理結果往往較為理想。

與國外發達國家相比，我國真空熱處理技術興起、應用時間相對較短，處理技術以及處理設備還處于不斷完善與發展的階段，還需要長時間進行研究與調整，進而達到最優化真空熱處理模式，以為金屬材料加工提供可靠技術支持。

3 技術發展前景預估

（1）科學技術的不斷提升，能夠有效帶動我國金屬材料熱處理技術的發展。所以今后國內金屬材料熱處理技術種類以及處理工藝水平會得到切實提升，材料性能處理會更加理想。而計算機技術的加入與深度應用，也會使處理技術更加自動化、智能化，能夠達到有效提升產品生產效率與生產質量的目標。

（2）在諸多熱處理技術之中，可控氣氛熱處理技術是一種較為成熟且應用較廣的技術。在對該項技術進行使用時，會通過對可控制氣體的合理運用，對材料熱處理過程形成合理控制與保護[5]。通過對該項技術的運用，能夠實現對金屬材料表面的有效控制，可保證金屬材料表面性能可始終保持原來狀態。

（3）雖然可控氣氛熱處理技術應用普及范圍較廣，但在長久應用過程中，該項工藝所具有的問題也逐漸暴露了出來，整體工藝應用還需要進一步進行完善與強化。所以有關部門應以此為契機，不斷增強對各項熱處理工藝的研究與調整，以對國內熱處理技術發展形成有效帶動，實現最優化金屬材料處理模式，進而為相關企業獲取到更多的經濟收益。

（4）今后熱處理技術會朝節能化、綠色化方向進行發展，所以技術研究也要有所傾斜，要以綠色化、節能化研究為主。有關部門應加大對熱處理設備材料的改善力度，保證材料循環利用效率，以達到良好的技能減排效果。研究人員要加大對陶瓷纖維以及其他隔熱、保溫材料的研究力度，并利用其對普通材料進行代替，以達到預期節能目標。此外，研究人員還應對超大尺寸精準測量方式展開深度研究，確保測量技術能夠達到機械制造數字化等方面的需求，以對技術應用實用性進行有效提升，保證金屬材料加工質量可以得到切實提高。

4 結語

鑒于熱處理技術所具有的重要作用與價值，有關部門應加大對熱處理技術的研究力度。要在對熱處理技術和金屬材料性能間關系進行分析的基礎上，通過對振動時效以及激光等熱處理技術的研究，確定各項技術具體內涵、優勢以及應用方式，以為技術實際應用奠定良好基礎。同時科研機構以及相關部門也要進一步加強對熱處理技術的研發與改進力度，妥善處理好目前各種技術所暴露出的不足之處，從而達到有效提高國內熱處理技術水平的目標。