熱處理過程中影響金屬材料變形的影響和改進措施

摘要：隨著我國科學技術的發展和現代社會的進步，我國金屬材料的質量也在不斷地提高。但也因此對于金屬材料的有關要求也越來越高，為了使我國金屬材料的質量不斷提高，以滿足現代社會多樣化以及專業化發展的需求，所以一些企業在發展的過程中將熱處理和金屬材料的加工制造結合在了一起。在這樣的措施實施下，金屬材料的內部結構得到了改變，并且金屬材料自身的性能也得到了大大的提高，但是對金屬材料進行熱處理也會帶來一些弊端。根據目前的情況，我們主要是分析和研究熱處理變形在金屬材料中的影響因素以及減少措施，以促進我國金屬材料加工的進步與發展。

關鍵詞：熱處理;變形;金屬材料;影響因素;措施;減少;分析研究

熱處理是指在金屬材料的加工過程中，能夠使金屬材料在根本上實現材料自身化學性質變化和物理形態的提升，在金屬材料加工的過程中應用熱處理工藝，有利于提高金屬的屬性，能極大地滿足現代社會的工業生產和人們生活的需要。根據目前的情況來說，熱處理工藝的主要內容包括金屬加熱、保溫和冷卻等幾道工序。在金屬材料的加工過程中使用熱處理工藝會使金屬材料在內部結構中發生變化，這大大增加了金屬材料的使用范圍，在很大程度上適應了我國社會經濟發展的需要。雖然熱處理技術對于金屬材料的加工和制作都有著重要的影響，但是在其使用的過程中，對相關技術和工作環境也有嚴格的要求，所以在實際對金屬材料進行熱處理的工作過程中，會容易出現金屬材料變形的情況。本文也正是針對這一情況對金屬材料熱處理進行分析研究，提出改進措施，有利于我國金屬材料應用范圍的提高，促進社會經濟的發展。

一、影響因素分析

眾所周知，隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，金屬材料在我國社會生活中發揮的作用越來越大。但是在對金屬材料進行加工和制作的過程中，會出現一些因為技術因素導致金屬材料變形的情況。為了減少這種情況的發生，我們需要對其影響因素分析，并提出相應的解決措施。

在金屬材料進行熱處理的過程中，由于金屬材料本身組織結構性和外界其他各個方面的影響，所以在其進行熱處理的過程中就極其容易出現冷熱不均和不等時性的特點。在對金屬材料進行熱處理的過程中，我們主要是需要進行操作的是加熱、保溫以及冷卻這三個方面的工作內容。但是使金屬材料的內部受力情況發生變化的主要是金屬材料在進行熱處理的過程中，溫度的變化太過于明顯，從而金屬材料出現變形情況的幾率也大大的增加了。所以，我們在對金屬材料進行熱處理加工的過程中，要特別注意金屬材料內應力的產生，由于它變形的形式不同，并且產生的原因也是多種多樣的。

我們在對金屬材料進行熱處理加工的工作過程中，主要包括了正火、淬火、回火和退火等多個方面的相關工藝內容。并且根據金屬材料的種類進行分析研究，再對相關操作進行調整也是我們進行熱處理工作內容之一。并且在進行熱處理的過程中，還要及時的收集各個信息并且分析各個數據前后一致，再根據收集的信息和分析的數據對于實際的操作進行合理調整。但是由于我們在熱處理加工過程中對于溫度的控制和監測方面存在問題，缺少對于溫度的精準把握，這就造成了金屬材料的變形損壞，給金屬材料的熱處理帶來了消極影響。

二、減少措施分析

（一）金屬材料熱處理的預處理

為了減少金屬材料在熱處理過程中出現變形的情況，我們在對金屬材料進行熱處理的過程中首先要進行預處理。也就是說在金屬材料進行正火處理之后，不但能夠能夠保證金屬材料的均勻性和結構的完整性，而且還有利于減少金屬材料進行熱處理之后再出現變形的情況。除此之外，我們還要想解決金屬材料由于熱處理變形的問題，我們還可以采用退火處理，這樣也能有效地控制金屬材料的變形，同時也促進了我國金屬材料的處理水平。

（二）金屬材料的熱處理

淬火工藝是我們在對金屬材料進行熱處理過程中的重要步驟，如果我們在對金屬材料進行熱處理的過程中沒有很好地使用淬火介質，那么金屬材料的內部應力也會在對金屬材料進行熱處理的過程中發生變化，這樣也會使得金屬材料的結構和形狀發生變化。所以，我們在對金屬材料進行熱處理的過程中一定要減少淬火階段可能會出現的錯誤，因此就需要相關的工作人員改革和創新淬火工藝，并且調整熱處理過程中的冷卻速度，有利于金屬材料變形量的不斷增加。

（三）選擇合適的裝夾方式和夾具

由于在對金屬材料進行熱處理的過程中，加熱和冷卻的過程中使用不同的方式對于工件的形狀有著重要的影響。所以我們在對金屬材料進行熱處理的過程中，也一定要選擇合適的裝夾方式和夾具，這樣在一定程度上可以減少由于工件熱應力不均勻引起的金屬材料變形的情況。

（四）加工

為了保證金屬材料在熱處理期間的變形量是足夠的，我們在對金屬材料進行熱處理的時候首先就需要在熱處理之前對金屬材料進行加工。為了使金屬材料進行變形的效率進一步提高，我們在對金屬材料進行熱處理之后，工件還必須要根據實際的金屬材料變形規律進行加工。

（五）如何減小金屬熱處理過程中的變形

第一，控制金屬熱處理過程中的溫度變化如果在熱處理的過程中溫降，那 么金屬器件的高溫強度損失就比較少，這 會增加金屬的塑性抗力，同時會增加金屬對各種外部操作，如淬火、退火等步驟時的 抗性，相應地可以減少變形。第二，溫度降 低，可以減小工件在加熱和冷卻之間的溫度區間，金屬各個部位由于溫度不一致引 起的熱應力和組織應力會變小，體現在外部表現出來的是變形減少。第 三， 降低溫 度，可以使得熱處理的時間變短，相對地可以減少金屬器件的高溫蠕變，最終減少金屬的變形。由此可見，在具體的熱處理過程中，要嚴格地控制外界溫度的變化。

第二，選取油性介質。介質的性質對金 屬的變形有很大的影響，在進行熱處理過程時，對硬度的保持是一個重要的前提，因此保持金屬硬度的前提條件下，盡量在處理過程中采用油性的介質。在外部條件都一致的條件下，油性介質的冷卻速度相對于其他介質而言要慢很多，水的冷卻速度較快一些，溫度的變化對冷卻很大影響， 在進行同樣的熱處理過程中，一般說來，淬火之后，油性介質中的金屬元件變形程度比水中的變形程度要小。

第三，采用合理的冷卻方法。保證硬度的前提下，可以采取預冷、分級冷卻淬火的方式，分級冷卻可以減少在淬火過程中金屬的組織應力和熱應力，可以有效地減 少金屬的變形，另外，等溫淬火也是一種減少變形的方法。

第四，采用預熱處理。熱處理過程中如果火的溫度過高，就會使得金屬的內孔變 形增大，因此，在熱處理的過程中，要控制正火的溫度或者采用等溫退火的方式行 處理。

第五，改變裝夾方式并且采用合理的夾具。金屬熱處理是為了使得工件能滿足使用的條件，在操作過程中，裝夾方式和夾具是否合理，也會影響金屬的變形，為了使得工件的加熱冷卻過程中溫度比較均勻， 減少熱應力和組織應力，從而減少變形，需要在操作過程中采用合適的夾具和裝夾方式。

三、結束語

以上分析并研究了對于熱處理變形在金屬材料中的影響因素，并對此提出了相應的減小措施，希望通過本文的分析研究能為金屬材料熱處理提供一些建議和借鑒。

參考文獻

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作者簡介：劉樹清，1973年--，漢，黑龍江省拜泉縣，首鋼伊犁鋼鐵有限公司軋鋼部部長，本科，單位：首鋼伊犁鋼鐵有限公司，研究方向：金屬材料和熱軋，單位所在省市：新疆伊犁哈薩克自治州，郵編：835802