金屬材料熱處理變形的影響因素及控制策略

蔡富強，胡發貴，晁志勇

（西寧特殊鋼股份有限公司，青海 西寧 810005）

在進行零部件加工中，由于有的情況下要對金屬材料進行熱加工處理，以此來提升金屬材料的性能。在我國的金屬材料加工中，是制造業發展的一個表現，對機械設備的需要也在不斷增加，在這樣的條件下，要保證好機械材料的質量問題，就要對金屬材料進行熱加工處理[1]。

1 影響金屬材料熱處理變形的因素

在對金屬材料進行熱加工環節中，由于金屬材料自身結構問題，在受到外部環境變化，主要是受不等時間內冷和熱的不均勻，就會有變形的可能。在對金屬這些熱處理過程中，金屬本身溫度會受到明顯的變化，這樣的溫度變化，會對金屬的內部結構形成影響，這樣的影響在加劇的時候，就會引起金屬外部形狀的變化，這種變化就叫住內應力塑型變形。在內應力變形中，對金屬外部特征的改變較多，而且這樣的改變還會隨著對金屬材料的熱加工頻率而發生改變，也就講，在對金屬熱加工的次數越高，變形的可能性就越大。

在正常的情況下，金屬材料的內應力主要分層兩種，一種是熱應力，另一種是組織應力變形。在對金屬材料進行等同的熱效應和冷效應后，在對這樣的操作過程中，就可以獲得熱應力變形。然而在組織應力形狀變形中，金屬本身的性能、形狀、還有就是對金屬材料的加入和冷卻方式都有著直接的關系。在對金屬材料熱加工過程中，我們可以了解到，要提高金屬材料的使用性能，對這個提高的過程是繁瑣和復雜的，而在操作中還要考慮金屬材料的種類，以及操作規范都要進行合理的調整，同時收集參數內容。由于受到我國技術加工的局限性，在加工過程中對溫度的控制和監測的精度都難以進行有效的把控，在這樣的環境中進行熱加工處理，是非常容易出現對溫度控制的準確性，使金屬材料的變形。

2 金屬材料熱處理減少變形應遵守的原則

2.1 遵守科學性的原則

要想要金屬材料在熱處理加工環境中減少變形的因素，就需要采用科學的管理方法來應當金屬材料的熱處理[2]。在工作中，我們金屬加工工藝師要抱著科學的精神，用科學的手段，科學的理念的指導下，才能在現在技術設備不夠完善的情況下，保證好技術材料的熱加工不會有變形的情況發生，或者有發生，也要控制在合理的范圍以內。

2.2 遵循實用性的原則

金屬材料對于地球資源來講，是一種不可再生資源，在這樣的資源利用中，我們要考慮得是資源的浪費問題，以及資源的可持續發展。如何保證金屬材料的資源浪費中的問題，我們要就要在對金屬熱加工工程中減少材料變形問題，對資源進行有效的利用。同時都資源的有效利用，就是對環境的一種保護，在保護好了環境，我們才能在發展，這也就是可持續發展的核心內容。因此，在對金屬材料熱加工中，就要采用科學的方法，保證加工處理是以實用性為基礎的加工，保證材料的有效性使用。當然，在保證材料的有效節約的同事，這樣的前提是要保證金屬材料在熱加工中的質量問題。只有保證好了質量，才能使最大化的實用性。

3 金屬材料熱處理減少變形的途徑和方法

3.1 金屬材料熱處理淬火工藝的科學運用

這對金屬材料熱加工過程中，淬火工藝是金屬材料熱加工的核心技術，在這樣的技術中，對金屬熱加工溫度的稍微把握不準確，就會造成對金屬材料的內應力變形，因此在加工中，要使用好淬火介質，有對介質合理有效的利用，保證金屬內部不會有失調的現象發生，從而保證好金屬變形[4]。因此在淬火介質的使用中我們要采用科學合理的使用方法，要在工作中不斷創新，要不斷提高介質的使用，這是一個經驗積累的過程，在工作中，要求金屬加工工藝師要不斷發現問題，然后解決問題，在解決問題中創造出新的工藝方法，從而在根本上解決金屬材料在熱加工中變形問題。

在對金屬冷卻過程中是金屬變形的關鍵步驟，因此，金屬加工工藝師要嚴格按照工作流程來完成，要使用科學的冷卻方法，在冷卻中要把握好速度，這樣就能有效的保證好金屬材料的質量，而且還能金屬變形的增量。在淬火工藝中，淬火的常用介質一般是水和油，在保證好放入的速度時，還要保證好水的溫度，介質水溫一般要求在55度到65度。如果使用油作為淬火介質，要求油溫保持在60度到80度，關鍵技術還是在放入的速度把控中，質量和變形就看冷卻的效果。這里對科學方法使用的強調，其最終的目的就是要保證好金屬的變形問題，和質量性能問題。

3.2 金屬材料在熱加工中冷卻方法的科學化選擇

在現階段的我國技術熱處理加工中，對金屬冷卻的方法主要有雙液淬火方式和單液淬火方等多種方式[5]。所謂的雙液淬火冷卻方式主要是指，在對金屬加入中，包金屬先放入到一種液體介質中，使金屬溫度迅速降到300度，然后在把技術放入溫度更低的介質中進行有效的冷卻，這里還是要把握好兩次放入的的速度問題，把握好速度才能把握好金屬材料的質量。在單液淬火工藝中，需然能夠提高在淬火中的工作效率，但是，卻在淬火速度的控制中很難把控科學的方法。在對這兩種淬火工藝的選擇中，可以根據實際需要，來對金屬淬火的質量與水平的把握。

3.3 科學的選擇裝夾方式和夾具

在對金屬加熱和冷卻的過程中，對金屬加工裝夾的使用方式不同，被加工的金屬材料的現狀也就不同，在這里就要根據金屬的實際現狀來選擇裝夾工具，在合適的裝夾工具中，才能保證技術材料的受熱均勻，同時才能保證材料在加工過程中不會變形。而且在實際的工作中，。可以根據加工金屬形狀的改變，靈活采用裝夾工具。

4 結語

經過對金屬材料的熱加工工藝分析，了解在加工過程中影響金屬變形的原因，并在工作中，盡量克服困難，找出解決的方法。