金屬材料熱處理變形的影響因素與控制

王思瑋

摘 要：近些年，我國金屬材料應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。金屬材料的應(yīng)用被社會各界所重視，而現(xiàn)階段金屬材料熱處理過程存在不少技術(shù)問題導(dǎo)致金屬原材料容易發(fā)生變形現(xiàn)象。本文介紹了金屬材料熱處理技術(shù)操作基本原則，分析金屬材料熱處理變形的主要因素，提出控制金屬材料熱處理變形的具體措施，進(jìn)一步提高我國金屬材料熱處理工藝規(guī)范性程度。

關(guān)鍵詞：金屬材料;熱處理變形;影響因素

與傳統(tǒng)金屬材料相比，金屬復(fù)合材料具有質(zhì)量輕以及延展性好等特點。金屬復(fù)合材料也被機(jī)械制造企業(yè)廣泛應(yīng)用。機(jī)械制造企業(yè)在實際產(chǎn)品制造過程當(dāng)中應(yīng)用金屬復(fù)合材料能夠有效延長機(jī)械制造產(chǎn)品使用壽命，不過在應(yīng)用金屬復(fù)合材料過程當(dāng)中依舊存在不少問題。金屬復(fù)合材料的應(yīng)用對操作熟練度以及生產(chǎn)環(huán)境有著較高的要求，金屬材料熱處理環(huán)境的不規(guī)范性也容易發(fā)生材料變形的情況，企業(yè)必須重視金屬材料熱處理過程，避免機(jī)械制造生產(chǎn)加工過程出現(xiàn)金屬材料質(zhì)量受到影響。

1. 金屬材料熱處理技術(shù)操作基本原則

1.1操作科學(xué)合理原則

金屬熱處理過程要求操作人員遵守操作科學(xué)合理原則，相關(guān)操作人員需要了解加工的金屬材料的獨特屬性，并且對金屬材料進(jìn)行詳細(xì)檢測獲取詳細(xì)的相應(yīng)指標(biāo)。遵守操作科學(xué)原則是保證金屬材料熱處理加工不出現(xiàn)變形的重要基礎(chǔ)。科學(xué)操作能夠有效避免金屬材料熱處理過程出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。

1.2良好生產(chǎn)環(huán)境原則

良好的生產(chǎn)環(huán)境對金屬材料熱處理有著較大的影響，周邊的任何不好的環(huán)境因素都容易帶來不利的影響。現(xiàn)階段大部分機(jī)械加工工廠選址都在城市郊外，雖然能夠有效減小對周邊居民的影響，但是城郊環(huán)境復(fù)雜，容易出現(xiàn)許多不利因素。技術(shù)人員需要在進(jìn)行金屬材料熱處理加工之前消除周邊環(huán)境影響，最大程度上保證金屬材料熱處理工藝順利完成。

1.3熟練操作基本原則

金屬材料熱處理過程要求操作人員熟練掌握操作流程，操作熟練度要達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此各類型機(jī)械加工工作在進(jìn)行金屬熱處理之前需要了解操作人員的操作熟練度，對操作人員的操作技能進(jìn)行考核。保證操作人員熟練操作，避免加工環(huán)節(jié)因為操作人員的失誤導(dǎo)致金屬材料發(fā)生變形現(xiàn)象。機(jī)械加工企業(yè)需要培養(yǎng)一支專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊，企業(yè)需要加大對專業(yè)技術(shù)人員的技能培訓(xùn)工作，定期更新操作人員的專業(yè)知識，加強(qiáng)技術(shù)人員對金屬熱處理的操作熟練程度，保證金屬材料加工過程順利進(jìn)行。

2. 金屬材料熱處理變形的主要因素

2.1應(yīng)力狀態(tài)影響因素

金屬材料熱處理過程出現(xiàn)變形主要原因是金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此在開展金屬材料熱處理過程之前技術(shù)人員需要充分了解金屬材料的不同結(jié)構(gòu)以及密度，在熱處理加工的各個環(huán)節(jié)了解金屬材料的應(yīng)力變化情況，一旦金屬內(nèi)部的應(yīng)力變化程度超過限制就容易出現(xiàn)變形。金屬材料熱處理過程應(yīng)力分布不均勻也是金屬材料發(fā)生變形的主要原因。

2.2淬火介質(zhì)影響因素

淬火介質(zhì)影響因素對于機(jī)械制造加工企業(yè)影響巨大，一旦淬火介質(zhì)效果不佳，金屬材料熱處理工作的最終效果將無法達(dá)到企業(yè)所需標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)需要重新進(jìn)行熱處理工藝。同時淬火介質(zhì)影響因素也容易導(dǎo)致金屬材料加工過程出現(xiàn)變形，企業(yè)需要選擇合適的淬火介質(zhì)進(jìn)行熱處理加工工藝。另一方面，淬火介質(zhì)的具體操作也會影響到金屬材料熱處理的最終效果，企業(yè)需要嚴(yán)格把控淬火機(jī)制的攪拌速度以及具體操作流程，避免出現(xiàn)加工過程出現(xiàn)金屬變形的現(xiàn)象。

2.3預(yù)處理影響因素

機(jī)械加工企業(yè)會在開展金屬熱處理工藝之前開展金屬材料的預(yù)處理工作，金屬材料的預(yù)處理環(huán)節(jié)能夠有效消除產(chǎn)生的應(yīng)力，但是傳統(tǒng)的正火預(yù)處理方法受到場地的因素限制，部分材料在預(yù)處理過程當(dāng)中出現(xiàn)材料堆冷的情況發(fā)生，這也容易導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部性質(zhì)發(fā)生改變，金屬材料的熱處理過程出現(xiàn)金屬材料變形現(xiàn)象。

3. 控制金屬材料熱處理變形的具體措施

3.1預(yù)處理環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

機(jī)械制造企業(yè)在開展預(yù)處理工作之前需要詳細(xì)了解金屬材料的具體特性以及結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)金屬材料的實際情況選擇合適的加工工序。同時根據(jù)周邊環(huán)境制定合理的工序，保證預(yù)處理工作順利進(jìn)行。另一方面，金屬材料預(yù)處理加工環(huán)境需要企業(yè)投入較多的成本，并且預(yù)處理加工環(huán)境需要大量時間，因此企業(yè)需要根據(jù)金屬材料的實際情況選擇是否進(jìn)行預(yù)處理加工。

3.2淬火介質(zhì)的選擇

現(xiàn)階段機(jī)械加工制造企業(yè)選擇的淬火介質(zhì)普遍為水或者油，在實際操作當(dāng)中企業(yè)需要根據(jù)金屬特點合理控制淬火介質(zhì)溫度，充分發(fā)揮淬火介質(zhì)的作用。一旦淬火介質(zhì)的溫度過低，金屬熱處理操作的冷卻效果將無法達(dá)到預(yù)期，熱處理環(huán)節(jié)所耗費的時間將會進(jìn)一步延長，同時冷卻速度的降低也容易導(dǎo)致金屬材料變形現(xiàn)象的發(fā)生。而為了避免出現(xiàn)這種情況，企業(yè)可以在淬火介質(zhì)當(dāng)中加入鹽液加快冷卻速度。

3.3采用機(jī)械化加工技術(shù)

金屬材料熱處理加工過程要求較高的規(guī)范性，因此機(jī)械制造企業(yè)可以采用機(jī)械化加工技術(shù)處理其中較為簡單的環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提高操作工藝的規(guī)范性。建筑企業(yè)也能夠?qū)⒏嗟娜肆εc物力投入到金屬材料的性能分析環(huán)節(jié)。同時，技術(shù)人員進(jìn)行熱處理加工過程要作出余量預(yù)留，為變形預(yù)留一定范圍，減小金屬材料變形最終造成的影響。

4. 結(jié)束語

金屬材料熱處理工藝能夠有效提高金屬材料性能，社會各界也正在不斷提高對金屬材料熱處理工藝的重視程度。機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)合理控制金屬材料熱處理各個環(huán)節(jié)，了解金屬材料熱處理過程發(fā)生變形的影響因素，采取合理措施控制金屬材料熱處理變形現(xiàn)象，進(jìn)而提高技術(shù)材料熱處理操作技術(shù)的使用質(zhì)量。

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（江蘇大學(xué)京江學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）