探析金屬材料熱處理變形的影響因素與控制

孫威

摘 ?要：部分金屬材料熱處理的技術人員由于操作不當而出現(xiàn)殘留應力并導致金屬原材料出現(xiàn)變形，本文從了解金屬材料熱處理技術工藝的操作原則入手，結合導致出現(xiàn)熱處理變形的影響因素來探討具體控制策略，致力于提高這一技術工藝的操作規(guī)范性程度。

關鍵詞：金屬材料;熱處理變形;影響因素;控制方法

引言

由于金屬復合材料具有質量輕和延展性好等優(yōu)勢，這使其逐漸取代傳統(tǒng)的金屬材料并投入機械制造中。大部分機械制造單位借助熱處理來提高金屬材料的抗磨損性能并延升機械設備使用壽命，這一技術工藝對操作技術的科學性、生產環(huán)境的選擇及操作熟練度等都有較高要求。部分機械制造單位由于未能注重金屬材料熱處理環(huán)節(jié)的規(guī)范性程度而導致出現(xiàn)熱變形問題，嚴重的會導致金屬材料開裂并影響其使用質量。

1 金屬材料熱處理技術操作基本原則

1.1 操作科學合理原則

在進行熱處理時需要采用科學的操作技術，這要求技術人員根據金屬材料屬性及相關檢測結果來獲取詳實指標。操作科學合理原則是保障金屬材料熱處理工藝順利完成的重要基礎，其可以大大提高整個操作過程的規(guī)范性和科學性，進而有助于避免在金屬材料熱處理操作中出現(xiàn)各種質量問題。

1.2 良好生產環(huán)境原則

部分技術人員在進行金屬材料熱處理操作時未能注重工作環(huán)境的優(yōu)化，這些機械工廠通常在城郊附近，這樣雖然可以減少工藝操作對城市生態(tài)環(huán)境的破壞力度，但同時會出現(xiàn)部分不可測環(huán)境因素。技術人員在開展金屬材料熱處理操作時需要消除環(huán)境因素帶來的不利影響，以此來最大程度提高整個工藝操作的質量，其同時有助于降低金屬材料熱處理工作的難度。

1.3 熟練操作基本原則

金屬材料熱處理操作對技術人員的操作熟練度要求較高，因此各機械工廠在開展金屬熱處理操作時需要引導技術人員掌握基本的操作流程和技術，這樣才能更好地掌握金屬材料屬性及指標數(shù)據。機械工廠可以事先為技術人員提供專業(yè)培訓，借助培訓來引導技術人員掌握相關性能指標及處理工藝，以此來增加技術人員對金屬熱處理工藝流程的熟練程度和規(guī)范程度，這在一定程度上可以大大提高金屬材料生產質量并降低熱處理操作出現(xiàn)形變的可能性。

2 金屬材料熱處理變形的主要因素

2.1 應力狀態(tài)影響因素

在開展金屬材料熱處理時需要充分掌握金屬材料本身性能，其中包括結構和密度等性能，這主要是由于金屬材料的不同結構和密度會導致其在熱處理過程中出現(xiàn)熱分布不均的問題，進而影響到整個熱處理技術操作的質量。熱處理加工包括加熱環(huán)節(jié)、保溫環(huán)節(jié)和處理環(huán)節(jié)，金屬材料在不同環(huán)節(jié)中會受到不同的溫度影響，進而其內部應力也發(fā)生變化，而這一變化就很可能導致金屬材料出現(xiàn)變形。通常情況下，金屬材料應力分布不均勻則其出現(xiàn)變形的可能性較大，因此難以保證金屬材料的使用質量。

2.2 淬火介質影響因素

淬火介質在金屬材料熱處理工藝中具有巨大影響意義，其直接影響整個操作工藝的效果，因此這也是導致金屬材料在熱處理工藝中出現(xiàn)變形的重要原因之一。機械制造單位會選擇合適的淬火介質來保證整體效果，以此來減少熱處理工藝對淬火自身穩(wěn)定性的制約性影響。除此之外，淬火介質的攪拌速度及操作正確性同樣會影響金屬材料熱處理環(huán)節(jié)的效果，這就要求機械制造單位確保淬火介質的攪拌速度控制在合理區(qū)間內，同時采取正確的操作方法來避免金屬材料出現(xiàn)變形的情況。

2.3 預處理影響因素

在金屬熱處理操作環(huán)節(jié)開展預處理可以有效消除所產生的應力，進而有助于保障金屬熱處理操作順利完成。大部分機械制造單位所采用的預處理方式是正火處理法，這一方法的使用雖然可以有效消除應力，但同時受場地因素影響較大，因此部分機械制造單位在使用正火處理法時出現(xiàn)材料堆冷現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象的出現(xiàn)會導致金屬材料熱處理環(huán)節(jié)的冷卻效果不達標，進而影響金屬材料內部組織。

3 控制金屬材料熱處理變形的具體措施

3.1 預處理環(huán)節(jié)質量控制

針對金屬材料熱變形的預處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)的質量問題，機械制造單位在開展預處理工作時首先需要根據金屬材料具體結構特征來選擇合適的工序，這一環(huán)節(jié)需要綜合分析不同金屬材料的不同結構特征和性能，以此來制定合理的工序并保障整體效果。提高預處理環(huán)節(jié)的質量控制力度會導致整個操作工藝成本增加，同時會花費大量的時間，這就需要機械制造單位權衡得失來妥善選擇。

3.2 淬火介質的選擇

當前大部分機械制造單位在開展金屬熱處理操作時選取的淬火介質是油和水，在具體操作中需要合理控制溫度，確保其穩(wěn)定在550℃與650℃之間，這樣才能充分發(fā)揮淬火介質的使用效果。當溫度低于這一限定時，會導致金屬熱處理操作冷卻效果降低，進而影響整體操作速度，同時冷卻速度的降低會加劇金屬材料變形情況的出現(xiàn)。為了有效預防這一情況的出現(xiàn)，機械制造單位可以在淬火介質中增加鹽液和堿液，以此來提高整體操作環(huán)節(jié)的冷卻速度。

3.3 采用機械化加工技術

由于金屬材料熱處理加工工序相對固定，且其對技術操作規(guī)范性要求較高，因此機械制造單位可以采取機械化加工技術來處理相對簡單的工序環(huán)節(jié)，這不僅有助于提高整個工序操作的規(guī)范性程度，而且有助于將更多人力物力投入到不同加工金屬材料性能的分析環(huán)節(jié)中。熱處理工藝在大部分金屬材料的加工后期，也可能在部分金屬材料的加工中期，這一差異主要源于金屬材料的自身性能，這就要求技術人員在進行加工處理時要做出余量預留，這在一定程度上可以為其變形預留一定范圍并減少變形對金屬造成的影響。

4 結束語

機械加工單位在借助熱處理技術來提升金屬材料性能的過程中需要合理控制各個環(huán)節(jié)，以此來減少部分操作因素所導致的熱處理變形問題，這不僅可以降低機械設備的生產成本，而且可以更好地保障金屬材料使用性能。在具體操作中，機械加工單位要結合常出現(xiàn)的問題來做好控制措施，進而提高熱處理操作技術的使用質量。

參考文獻

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