機械制造中金屬的熱處理工藝初探

李子磊

【摘 要】隨著經濟社會的不斷發展，機械制造行業在不斷的發展中，為我國的建設提供了很多的設施。而在機械制造的過程中，對金屬的熱處理十分重要，熱處理環節也成為了機械制造過程中至關重要的環節，在這一環節的處理中應該結合金屬的性質，對金屬進行相應的操作，從而保證金屬的溫度可以達到相應的標準，為后續的機械制造奠定基礎。在熱處理中要重點對加熱、保溫以及冷卻這三個環節進行注意，經過這三個環節之后的金屬可以更適合于后續的加工和操作，而在操作過程中也應該注意一些事項，從而保證熱處理的效率。以下將基于機械制造過程對金屬的熱處理工藝進行分析和整合，提出相應的方法。

【關鍵詞】機械制造；金屬；熱處理；工藝

用于我國經濟建設的設施建設與機械制造之間有著密切的關系，同時機械制造過程中金屬零件的處理也對機械制造的效果有著重要的影響，通過金屬的熱處理工藝來提高機械零件的適用性，從而為后續的使用和加工奠定基礎。金屬零件通過熱處理之后可以改變其物理性質和化學性質，在多個方面來滿足機械制造的需求，從而更加有效的應用于機械制造過程。機械制造中的金屬熱處理主要分為三類，這三種處理方法可以將金屬零件的屬性進行相應的改造，使其發生一定的變化，從而使零件更具有適應性，為機械制造過程提供優良的金屬零件。

一、金屬的熱處理過程

（一）對金屬進行加熱

金屬的加熱是機械制作中金屬熱處理工藝的首要程序。以AI作為臨界點，金屬加熱程度低于臨界點，那么它的內部組織就難以發生變化，如果說要完成奧氏體組織，那么就需要將加熱程度超過臨界點。從而可以看出，在加熱過程中，溫度是其重要的參考系數。金屬的加熱并不是只要執行加熱工序就可以，需要在這個過程中保證熱處理的質量，所以，需要有效把控加熱的溫度。工件在加熱的過程中避免不了暴露在空氣中，這促使部件表面會出現氧化或者是脫碳等問題，為了避免這種現象，要采用良好的保護方法對其加熱的環境進行保護。比如說采取真空形式或者是熔融鹽加熱等方式。隨著科學技術的發展，加熱中對熱源的選擇有了很大進步，木炭、煤等是最初的加熱源，后來發展成為了氣、液等燃料，隨著電的廣泛使用，電力加熱成為熱處理工藝主要的加熱源，因為這種熱源不僅容易把控，還能夠提高加熱效果，綠色環保，作為熱源備受青睞。在機械制作中，企業可以根據自己的實際情況，選擇合適的熱源完成加熱工序，既可以直接加熱也可以選擇間接性地加熱。

（二）對相關部件進行保溫

加熱過程中會出現部件暴露空氣中氧化以及脫落等現象，同時，大型部件需要在加過程中保證其能夠均勻受熱，所以保溫是必不可少的一項工序。通常保溫的情況和部件規格有一定的關系，保溫的時間長短、保溫介質等受部件材料和其尺寸的大小的影響。一般來看，尺寸越大的部件，它的傳導熱能的性質就會越差，所以這就需要對相關的部件進行長時間的保溫，以此來確保部件能夠全部熱透，達到熱處理的效果。

（三）對金屬進行冷卻

在對金屬熱處理的工藝中，關鍵的一個步驟是熱處理，當然，這也是最后一個工序。整個金屬加熱的過程中，其組織結構和性能會發生很大的變化，在冷卻程序中，因為冷卻工藝、方法以及冷卻的速度影響，其組織性能會有很大的變化，所以進行金屬熱處理的人員要特別注意，熟練掌握各個工藝冷卻方法的操作原理和過程，對冷卻的速度嚴格把控。一般來說冷卻速度有一定的順序，淬火的冷卻速度是最快的，在完成淬火的冷卻之后，緊接著是正確的冷卻，它的速度低于淬火，而最后是退火。工作人員要做好監督，把控冷卻的速度和質量。

二、機械制造中金屬的熱處理工藝分析

在機械制造中國金屬零件的處理尤為重要，由于金屬有著其特有的屬性，在使用的過程中不能滿足所有的機械制造需求。但是對金屬零件進行相應的熱處理，來使金屬的內部組織發生相應的改變，從而滿足更多機械制造對材料的需求。在進行熱處理的過程時，熱處理工藝分為三類，加熱、保溫以及冷卻。這三種熱處理工藝會對金屬的內部組織產生不同的影響，同時也會影響金屬的最終性質。在對金屬進行熱處理的過程中也需要注意方法，采用合適的方法來降低熱處理工藝的成本，提高熱處理的效果，從而對金屬零件進行合理科學的處理，提高機械制造的效果。

（一）整體熱處理工藝分析

整體熱處理工藝是一種熱處理方式，這種熱處理工藝首先將金屬進行整體的加熱，控制其冷卻時間，從而改變金屬的性能，為生產提供相應不同類型的金屬。整體熱處理工藝應用于大多金屬中，而以應用最為廣泛的鋼鐵為例進行相應的分析。對于鋼鐵的熱處理來說，整體熱處理主要分為四種，四種不同類型的整體熱處理方式可以對金屬熱處理有不同的效果。如退火熱處理方式是將金屬整體加熱至一定溫度之后，結合金屬零件的尺寸進行相應的保溫工作，在保溫工作進行一定時間之后再將金屬零件冷卻，從而提高金屬內部組織的穩定性，使金屬內部的各個部分更加均衡，因此這種方式進行的熱處理可以有效的提高金屬的可塑性，熱處理的效果也更加明顯。而對于正火處理方式是將金屬進行加熱之后保溫，在保溫之后讓金屬在空氣中自然降溫，從而提高金屬零件的力學性能，減少金屬零件的組織缺陷，從而使金屬零件更有利于后續的機械加工工藝，從而使金屬零件的屬性更適合機械制造。淬火工藝是將金屬整體加熱，然后將金屬置于冷卻中介中快速降溫，這種方式進行的金屬零件的硬度會大大提高，而冷卻液的選擇也與金屬的性質有著指定的關系。而回火大多是在淬火之后進行的，回火工藝可以有效的降低由淬火造成的脆度的提升，可以有效的提高金屬的使用實用性，提高金屬零件的整體性能。四種整體熱處理工藝可以有效的改變金屬零件內部的組織結構，提高金屬零件的使用效果。

（二）表面熱處理工藝分析

由于金屬零件的不同用途，在進行熱處理工藝加工的過程中也會采用不同的工藝進行。對比于整體熱加工處理工藝而言，表面熱處理工藝是對金屬的表面進行加工，而不是對整體進行加工。表面熱處理后的金屬有著較強的力學性能，同時其內部組織情況有一定的可控性。同時由于這種加工方式針對于金屬的表面，在進行熱處理的過程中也應該采用不同類型的熱源，從而保證金屬可以在短時間內提高溫度。熱源的選擇也會影響表面熱處理工藝的效果，而這種熱處理方式也使金屬的內部組織有了相應的變化，從而更加適用于后續的機械制造。

（三）化學熱處理工藝分析

在熱處理工藝進行的過程中，由于金屬的性質各有不同，在進行熱處理的時候金屬的性質也會發生一定的變化。基于這種化學變化可以根據金屬的情況采用一定的化學介質來改善金屬的一些化學性質，從而提高金屬的整體使用效果。在這種化學熱處理工藝中，可以通過一些特殊的化學介質來達到不同的抗氧化效果，從而全面提高金屬的性能，完善金屬的后續使用。

三、結語

在機械制造行業中，金屬的熱處理工藝是非常關鍵的一項工藝流程，對金屬進行有效的熱處理工藝可以全面提高金屬的使用效果，擴大金屬的適用面，還能夠確保機械部件有良好的形狀外觀，從而更好的應用到機械制造當中。一般來說，金屬的熱處理都會經過加熱、保溫、冷卻等工藝流程，相關的人員要嚴格按照工藝流程來操作，保證金屬熱處理的效果。在機械制造中，對金屬的熱處理有很多類型的工藝，而不同類型的熱處理工藝可以對金屬有不同的影響，應該結合機械制造對金屬的要求采取不同類型的熱處理工藝，從而保證金屬加熱的質量。