金屬材料熱處理技術(shù)及其發(fā)展

孫柯楠

佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（154007）

1 金屬材料

1.1 多孔金屬

多孔金屬是比較新型的金屬材料，具有抗腐蝕、抗高溫的特點(diǎn)，在很多領(lǐng)域普遍應(yīng)用。 因?yàn)闈B透性比較強(qiáng)，多孔金屬成為過(guò)濾設(shè)備制作中的重要材料，其孔可以對(duì)固體粒子進(jìn)行捕捉，將氣、液體有效分離，實(shí)現(xiàn)良好的分離效果。 由多孔金屬制成的過(guò)濾設(shè)備，具有凈化空氣的重要效果，可以對(duì)污水進(jìn)行有效處理，達(dá)到過(guò)濾泥砂的效果。 多孔金屬材料可制作種類繁多的電池，其材質(zhì)比較強(qiáng)，具有很強(qiáng)的替換性，能降低能量的損耗，增加其密度。多孔金屬能夠?qū)鸺齼?nèi)的冷卻液進(jìn)行有效控制，延遲信號(hào)[1]。在熱設(shè)備、熱交換中，多孔金屬應(yīng)用比較廣泛，具有降溫散熱的效果，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的應(yīng)用效果。

1.2 納米金屬

納米金屬是由特殊材料組成的，具有很好的力學(xué)性能，在很多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 納米復(fù)合金屬的質(zhì)地比較硬，具有良好的防磨效果，可以應(yīng)用在防護(hù)涂層制備中，具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。 鋁基納米金屬使用周期比較長(zhǎng)，在實(shí)施加工處理后，很多非晶態(tài)金屬可以轉(zhuǎn)化為晶體，比如應(yīng)用質(zhì)地比較硬的材料。 電沉積納米金屬主要是由柱狀晶組成，在內(nèi)部直徑增長(zhǎng)過(guò)程中，應(yīng)用放溶質(zhì)可以讓其更加牢固。

2 熱處理技術(shù)

2.1 熱處理技術(shù)種類

熱處理技術(shù)種類繁多，按照其降溫、升溫方式的差異性，可以分成一般熱處理、外表熱處理、他種熱處理。一般熱處理包括淬火、正火、回火、退火等，外表熱處理包含外表淬火、滲氮熱處理等，他種熱處理分成真空、激光熱處理等。但是不管何種形式，都分為加熱、保溫、降溫等環(huán)節(jié)[2]。

2.2 金屬材料熱處理

2.2.1 切削

在金屬材料生產(chǎn)過(guò)程中，要與切削進(jìn)行緊密合作，可以有效優(yōu)化產(chǎn)品檔次。在材料切削過(guò)程中，由于加工材料、環(huán)境、切削設(shè)備的差異性，金屬材料會(huì)出現(xiàn)不同程度上的形狀改變。 事前熱處理，通常應(yīng)用在產(chǎn)品工具的制作過(guò)程中，為熱處理提供重要的物質(zhì)支持，實(shí)現(xiàn)材料切削效果，避免出現(xiàn)形狀過(guò)度變化。

2.2.2 斷裂韌性

斷裂韌性是衡量韌性較常用的指標(biāo)，表示材料阻抗斷裂的能力。 材料的斷裂力學(xué)承認(rèn)，材料中存在著由各種缺陷構(gòu)成的微裂紋。 在外力的作用下，這些微裂紋的擴(kuò)展導(dǎo)致材料的斷裂。 為避免出現(xiàn)裂縫紋路，可以將金屬晶體內(nèi)部的位置有效錯(cuò)開(kāi)，減少錯(cuò)位數(shù)量，讓金屬材料更加堅(jiān)硬。 強(qiáng)化晶體硬度是控制錯(cuò)位的重要手段， 有利于材料韌性的塑造。在熱處理過(guò)程中，要保證足夠的溫度，推動(dòng)結(jié)晶的形成。 如果缺少應(yīng)力、溫度，就難以確保材料減少錯(cuò)位數(shù)量，不利于結(jié)晶的實(shí)現(xiàn)。 因此，溫度與金屬熱處理成果具有密切的關(guān)聯(lián)[3]。

2.2.3抗腐蝕裂縫

金屬材料通常在固定腐蝕、應(yīng)力等因素的影響下會(huì)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。 大部分造成應(yīng)力腐蝕的關(guān)鍵因素，是產(chǎn)生剩余拉力。 熱處理后，升溫后降溫處理，造成金屬材料組成結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生重大改變，減少零件中的應(yīng)力，應(yīng)力直至為0。

3 結(jié)語(yǔ)

材料的發(fā)展可以有效推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。 就我國(guó)的目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，只有加強(qiáng)金屬材料的熱處理研究，才可以實(shí)現(xiàn)材料行業(yè)的更好發(fā)展。 現(xiàn)代化新型技術(shù)為金屬材料熱處理提供了全新可能，因此要強(qiáng)化這方面的研究，將能源消耗降到最低，減輕對(duì)環(huán)境的污染，提升金屬行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。