金屬材料熱處理工藝與技術(shù)分析

況家瑾　陳穎

摘? 要：金屬材料熱處理技術(shù)的水平高低影響到產(chǎn)品的物理性能，關(guān)系著產(chǎn)品的成材率與后期的使用質(zhì)量，將金屬材料進(jìn)行有效的熱處理加工，可大幅度提高金屬材料的各項(xiàng)使用性能。所以熱處理工藝在實(shí)際生產(chǎn)中具備較大的應(yīng)用價(jià)值?；诖?，本文詳細(xì)介紹了金屬材料的主要性能，闡述了熱處理工藝對(duì)金屬材料的影響，并對(duì)當(dāng)前的熱處理新技術(shù)、工藝進(jìn)行了具體的總結(jié)，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供一定的理論參考價(jià)值，希望有助于提升金屬材料熱處理水平。

關(guān)鍵詞：金屬材料;熱處理工藝;技術(shù)分析

引言：

隨著當(dāng)前我國(guó)金屬材料加工工藝的不斷發(fā)展，加工處理方式越來越多樣，熱處理技術(shù)作為我國(guó)相對(duì)較為傳統(tǒng)的處理手段，在當(dāng)前同樣也取得了理想發(fā)展，并且可以在具體應(yīng)用中體現(xiàn)較強(qiáng)的實(shí)效性。結(jié)合現(xiàn)階段金屬材料熱處理加工要求來看，熱處理工藝同樣也面臨著較大的壓力，相應(yīng)金屬材料加工性能需要重點(diǎn)把握好耐久性、硬度以及疲勞性等多個(gè)方面的要求，進(jìn)而也就必然需要重點(diǎn)圍繞著金屬材料的熱處理工藝要點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，提升操作規(guī)范性，最終優(yōu)化金屬材料熱處理水平。提高金屬材料的熱處理技術(shù)水平，不但可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，而且能使熱處理工藝更加綠色環(huán)保，滿足工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排的要求。所以，相關(guān)研究人員應(yīng)重視金屬材料熱處理工藝的研發(fā)與創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)熱處理工藝各環(huán)節(jié)的管控，以提高金屬材料的熱處理技術(shù)水平。

1 金屬材料的主要性能

1.1金屬材料的硬度性能

金屬材料的硬度是金屬自身的顯著物理特性之一。金屬材料的硬度越高，越能在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出其較好的抗擊性能，應(yīng)用范圍也更為廣泛。

1.2金屬材料的耐久性

金屬材料在實(shí)際應(yīng)用中，受環(huán)境因素影響，必然會(huì)受到某種程度上的腐蝕，包括應(yīng)力腐蝕、縫隙腐蝕等，金屬材料的耐久性越強(qiáng)，則自身受腐蝕的程度就越低，就能具備較長(zhǎng)的使用壽命^[1]。

1.3金屬材料的疲勞性

金屬材料出現(xiàn)疲勞是指金屬材料在工作環(huán)境中，長(zhǎng)期承受交變載荷作用，未發(fā)生顯著塑性變形的情況下突然嚴(yán)重?fù)p壞或斷裂的現(xiàn)象，其特征是金屬材料所受應(yīng)力并未達(dá)到材料規(guī)定的臨界點(diǎn)。然而，連續(xù)性的周期性外力，造成金屬材料斷裂或者損壞。

疲勞性也是金屬性能的重要衡量指標(biāo)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，金屬材料極易出現(xiàn)疲勞失效的現(xiàn)象，如機(jī)械設(shè)備中的軸、軸承、連桿類等零件都會(huì)出現(xiàn)疲勞失效的現(xiàn)象。因此對(duì)各類長(zhǎng)期在應(yīng)力下工作的工件都要求具備較高的疲勞強(qiáng)度，這樣可以延長(zhǎng)工件的使用周期。

2 金屬材料熱處理工藝與技術(shù)要點(diǎn)

2.1關(guān)注金屬材料類型

在金屬材料熱處理工藝的具體應(yīng)用中，為了更好提升熱加工工藝的應(yīng)用效果，必然需要保障相關(guān)工藝具備理想的針對(duì)性，這也就需要關(guān)注各類不同金屬材料的材質(zhì)和型號(hào)，確保金屬材料熱加工工藝更為合理?；诂F(xiàn)階段金屬材料加工制作方面的基本狀況，相應(yīng)金屬材料的加工不僅涉及一些常規(guī)材質(zhì)，往往還涉及一些更為復(fù)雜的金屬材料和構(gòu)件，比如多孔金屬材料以及納米金屬材料，在熱處理工藝的應(yīng)用中必然也就需要體現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性，促使相應(yīng)金屬材料可以形成較為理想的性能優(yōu)化效果。這些新型金屬材料的熱加工處理難度更大，需要關(guān)注各個(gè)熱加工處理流程，確保具體熱加工處理更為精細(xì)，相關(guān)參數(shù)管控更為適宜，如此也就必然可以較好優(yōu)化后續(xù)實(shí)際應(yīng)用性能，避免金屬材料在熱加工中存在受損隱患^[2]。

2.2關(guān)注金屬材料性能要求

在金屬材料熱處理工藝的應(yīng)用中，金屬材料的最終加工性能同樣也需要考慮核心內(nèi)容，只有明確金屬材料的具體性能要求，才能夠保障相應(yīng)金屬材料的應(yīng)用更為高效可靠。結(jié)合這種金屬材料性能方面的要求進(jìn)行分析，其同樣也需要體現(xiàn)出較強(qiáng)的針對(duì)性，才能夠把握好各類不同金屬材料在不同行業(yè)中的應(yīng)用要求。一般而言，金屬材料應(yīng)用性能的分析主要就是把握好耐久性、強(qiáng)度以及疲勞性三個(gè)方面的具體指標(biāo)，這也是金屬材料應(yīng)用性能的具體要求。在關(guān)注金屬材料性能時(shí)需要切實(shí)圍繞不同性能進(jìn)行詳細(xì)研究，要具體到熱處理的各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)分析，優(yōu)化具體熱處理工藝，最終確保金屬材料的熱加工可以具備更強(qiáng)的性能優(yōu)化效果。比如，金屬材料構(gòu)件的耐久性一般和熱處理過程中的應(yīng)力消除效果存在直接聯(lián)系，這也就需要在具體操作過程中嚴(yán)格管控，確?？梢宰畲蟪潭壬舷龖?yīng)力。

2.3注重金屬材料的調(diào)質(zhì)

為了更好地提升金屬材料熱處理性能，關(guān)注金屬材料的調(diào)質(zhì)同樣是比較關(guān)鍵的任務(wù)，其有助于最終優(yōu)化金屬材料構(gòu)件的性能，需要在淬火后的回火過程中進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。金屬材料構(gòu)件的調(diào)質(zhì)應(yīng)該關(guān)注于各個(gè)基本參數(shù)的有效控制，比如對(duì)于回火的溫度應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，結(jié)合不同金屬材料類型及其性能要求，控制溫度在400～720℃。在具體操作過程中，不僅僅要重點(diǎn)關(guān)注金屬材料構(gòu)件表面的光潔程度，往往還需要重點(diǎn)圍繞著金屬材料的變形或者是開裂問題進(jìn)行嚴(yán)格防控，保障金屬材料構(gòu)件的綜合力學(xué)性能可以得到優(yōu)化。這種金屬材料的調(diào)質(zhì)工作在合金結(jié)構(gòu)鋼或者是高速鋼中發(fā)揮出了較強(qiáng)的作用，需要進(jìn)行精確調(diào)控^[3]。

2.4滲碳、氮化

在金屬材料熱處理工藝應(yīng)用中，為了進(jìn)一步優(yōu)化金屬材料構(gòu)件的性能，借助滲碳或者是氮化等手段也是比較有效的方式。滲碳主要就是在原有金屬材料構(gòu)建中有效滲入碳材料，借助滲碳層提升原有金屬材料構(gòu)件的應(yīng)用疲勞性以及耐磨性等指標(biāo)，但是不會(huì)影響到整體金屬材料構(gòu)件的韌性。該方式需要嚴(yán)格圍繞著滲碳量以及深度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)控制。氮化同樣也是比較常用的基本優(yōu)化方式，其需要借助于氨氣中的活性氮原子進(jìn)行金屬材料的氮化，利用形成的氮化層提升金屬材料構(gòu)件表面的加工性能，一般氮化層需要控制在0.025～0.8mm，優(yōu)化金屬材料構(gòu)件的抗腐蝕性能、耐磨性以及抗疲勞性能。

3 結(jié)語

綜上所述，金屬材料熱處理工藝作為當(dāng)前我國(guó)金屬材料加工中比較常用的基本手段，需要結(jié)合不同類型的金屬材料及其加工性能要求，切實(shí)把握好熱處理的各個(gè)流程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，注重精確度的有效把關(guān)，最終提升金屬材料構(gòu)件的熱處理性能。

參考文獻(xiàn)

[1]? 呂鐵錚.淺析金屬材料熱處理變形的影響因素及對(duì)策[J].機(jī)電信息，2020（11）：93+95.

[2]? 張均紅.金屬材料熱處理工藝及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（12）：183.

[3]? 張進(jìn)，鐘玉龍.當(dāng)前金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的有效運(yùn)用[J].冶金與材料，2018，38（02）：50+52.