機械金屬材料熱處理加工中的實踐探索研究

李吉

摘要：在對機械金屬材料進行有效熱加工處理過程中，會使材料的性能和穩定性有一定程度的提高，這個直接熱加工的過程也會直接影響機械性能的優劣度，針對此種情況，進行機械金屬材料的熱處理探索尤為重要。在機械金屬材料在熱加工過程中遇到的問題，比如機械金屬材料開裂、斷裂、熔失、變形等問題，影響機械的使用質量和使用壽命。在此基礎上，針對出現問題提出解決方案和方法，總結分析關鍵技術條件和相關工藝。因此，本文章通過探索在幾項金屬材料熱處理加工中的使性能下降的直接因素，并通過總結分析得出科學、實用、有操作性的實際解決方法，提出具體解決方案和具體措施，供大家參考。

Abstract： In the process of effective heat treatment of mechanical metal materials， the performance and stability of materials will be improved to a certain extent. This direct hot working process will also directly affect the quality of mechanical properties. In view of this situation， it is particularly important to explore the heat treatment of mechanical metal materials. The problems encountered in the hot working process of mechanical metal materials， such as mechanical metal cracking， fracture， melting loss， deformation and other issues， affect the service quality and service life of machinery. On this basis， solutions and methods are proposed for the problems， and the key technical conditions and related processes are summarized and analyzed. Therefore， this article through the exploration in the junction metal material heat treatment processing causes the performance to decline the direct factor， and through the summary analysis obtains the scientific， practical， has the practical solution， proposed the concrete solution and the concrete measure， for everybody's reference.

關鍵詞：機械金屬材料;熱加工處理;實踐探索

Key words： mechanical metal materials;heat treatment;practical exploration

中圖分類號：TG156;TH16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）05-0086-02

0? 引言

機械金屬材料的加工一直是工業機械生產過程中需要解決的問題。尤其是機械金屬材料的熱加工處理技術更是難點。機械金屬材料的熱加工工藝會直接影響和提高機械的相關性能，通過熱加工處理能夠使機械金屬材料中網狀碳化物等雜質的含量降低和減少，使內應力的缺陷消除，很好地提升金屬材料的強度和韌性，此外在機械工程生產中根據不同的實際狀況，可以對材料處理再進行塑形打造，很大程度上提高機械金屬的使用壽命，所以在相關機械深加工環節中被廣泛應用。現在工業制造控制熱處理加工領域通過使用多種溫度控制元器件，主要包括三種關鍵技術應用，比如數字信號處理器和大量程的熱電偶傳感單元，還有相關多任務并行處理的能力。

1? 機械金屬材料熱加工處理實踐中遇到的問題

機械金屬材料在進行熱加工處理的過程中，因為金屬材料本身材質性能性質，因為受到的外部的力或者外在環境變化，尤其是溫度的高低導致冷熱不均情況時，可能會存在斷裂變形的狀況。通過機械金屬材料的熱處理，溫度的提高會影響金屬的狀態性質發生變化，從而直接影響金屬內在結構變化，尤其是增加提高溫度熱加工的情況時，機械金屬的外部結構發生變化，發生最終的變形塑型。在這個過程中會因為不同的熱加工速度和次數而影響機械金屬材料的外在變化，也就是說，隨著熱加工次數的增加而導致金屬材料的外在狀態發生改變。通常情況下，在金屬材料內應力變化中包括熱應力和組織應力變形。通過對機械金屬材料處理過程中，分別進行相的熱效應處理和冷效應處理，經過這樣的處理過程，最終的結果就是熱應力變形。往往在這個金屬材料的處理過程中，通過對加工形式和不同金屬材料的添加減少，機械金屬材料會在內在性能和外在形狀方面產生影響變化。通過實踐可以使我們得知，機械金屬材料使用性能有所提升，這個提升的過程雖然復雜麻煩，不管是金屬的不同種類，還是不同的加工處理方式和加工次數，都是直接影響最終機械金屬材料的使用壽命。所以通過收集不同數據進行對比分析，積極申報相關科研課題和完成相關實驗，從而使機械金屬材料的研究水平有質的飛躍，當然在現實情況中還存在一定的工藝和技術的壁壘，要想突破瓶頸，還需要對機械金屬材料的熱處理加工過程中積極積累經驗和教訓，通過經驗和工匠精神的發揮，精益求精避免機械金屬材料發生外在變形和內在性能降低。

通過機械金屬材料的處理加工，往往會遇到的問題如下。機械金屬材料前期冷處理過程中有殘留奧氏體到馬氏體的過程轉化反應，機械金屬材料的體積會導致相應增加。在這時，低溫回火工藝和其時效就會發生作用，可能因內應力導致機械金屬材料產生外在斷裂變形，或者可能因馬氏體轉化反應分解析出許多碳化物，最終影響金屬材料的體積降低。另外就是在熱處理淬火過程之前，因為碳化物的數量、鍛造所致的金屬纖維方向、以及合金元素偏析等方式導致機械金屬材料的的相關變化。一般處理方式就是通過調質處理的方式去改變或降低機械金屬材料變形量絕對值，通過金屬淬火工藝使機械金屬材料發生有秩序規律的可控變形，從而形成比較符合要求并滿意的最終處理結果。需要強調的是，化學熱處理方式對改善金屬材料表層性能有著決定性作用，因為金屬處理層的厚度問題，會發生不同改變結果。所以處理方式就是在機械金屬熱處理加工基礎上還可以對金屬材料進行磨削加工，一定程度上減少金屬材料所發生的不確定因素劣性形態發生改變，控制向正態良性變化發展。

2? 機械金屬材料熱處理加工工藝的優勢

機械金屬材料各項性能的有效提升，熱處理加工方式起著重要的作用，經過不同方式的淬火錘煉，機械金屬材料中的網狀碳化物等相關雜質持續降低減少，優化細化金屬材料中的金屬顆粒，相應的金屬材料的內應力持續消除，強度基礎以及韌性水平得到很大的提升，更好地在經濟發展中促進工業機械制造加工生產。另外機械金屬材料在熱處理加工過程中會導致金屬完美塑型，其金屬的原子結構通過重力勢能原因，遭到破壞，機械金屬材料就更容易錘砸塑型。這樣就會在機械工業生產過程中，針對不同的狀況在精密的機械零件深加工中得到不斷應用并推廣。最后，機械金屬材料熱處理加工工藝能夠增加金屬材料的使用壽命，力學性能也會得到不斷提升，變形問題就會大大減少，避免出現金屬材料的變形斷裂現象。熱處理加工很好地處理金屬材料的加工和提升金屬材料的性能，由此得出，通過熱處理加工工藝最終使機械金屬材料延長機械使用壽命，減少工業機械化生產成本，優化各企業生產效能并增加經濟效益，尤其是在疫情促發展期間，直接促進國家經濟發展建設。

3? 機械金屬材料熱處理加工過程中遇到問題和實踐探索

3.1 機械金屬材料不同種類上的實踐探索

在金屬材料不同工件的制造處理中，要根據熱處理加工效果進行選擇。通常情況下，比較常用的機械金屬材料是微變形剛和高淬透性合金鋼以及碳鋼。在這些金屬材料中，高淬透性合金鋼材料一般應用在大截面尺寸和形狀較為復雜的處理工藝中，微變形剛材料一般用于形狀復雜或者有較高輕度要求的機械金屬工件生產過程中。而合金鋼材料一般用于如Cr12MnV易淬裂以及變形的生產工件過程中。

3.2 對機械金屬材料加熱溫度的實踐探索

在對機械金屬材料的熱處理過程中，要依據金屬材料的不同淬透性，針對相對低的淬火溫度，從而加強金屬材料的相關性能效果提升。對于高彈合金鋼材料制造的機械構器件，根據不同情況，淬火溫度也要相應提高，奧氏體量在降低的同時很好地加強金屬材料的性能。

3.3 機械金屬材料冷卻方式的實踐探索

在對機械合金金屬材料的熱處理加工過程中，淬火冷卻是一項必不可少的工藝，從而加強其構件質量和性能。淬火工藝上需要根據不同溫度處理不同的狀態方式，熱處理加工過程中的淬火攪拌形式以及和攪拌的速度，能導致機械金屬材料或多或少、或好或壞的變形。對于機械金屬材料，它的冷卻速度會比較迅速，整體材料卻冷卻速度不平均均勻，所以，會出現不同的內應力，也就影響機械金屬材料的鍛煉變形。

3.4 對機械金屬材料鍛造和預熱處理的實踐探索

在機械金屬合金材料淬火的時候，處理要得當，就會有規律得減少金屬材料的變形情況。比如高碳金屬材料的制造構件，熱處理加工中，金屬材料淬火以及鍛造工藝是否合理格外重要，網狀碳化物相應減少保證金屬材料的使用效能。對于標準較高的構件加工，應力退火、正火以及調試處理環節必不可少，開裂和變形現象也會大大減少。此外不同介質的水或油進行冷卻也會產生不同的作用效果。

4? 機械金屬材料熱處理過程中需要遵守的原則

4.1 遵守科學實用性的原則

機械金屬材料在熱處理加工過程環境中降低出現斷裂變形等因素，這個環節離不開科學的熱處理方式。在平常的實踐探索中，科研工作者和相應操作人員要堅持用科學的精神，不怕苦不怕困難學習老一代前輩的優良作風和精神，在科學的理念指引下，不斷求索實踐出真知，設備和技術不完善的情況下，探索出新的創新方式和辦法，大大降低機械金屬材料的變形等不利因素。

4.2 遵循可持續性的原則

機械金屬材料要保持可持續發展的原則，保證金屬材料的有利循環運轉。保證好能源的不浪費發展，不破壞環境為主體。綠水青山就是金山銀山。所以，在對機械金屬材料熱處理加工過程中，要根據環保科學性，根據性能和最佳狀態來完成，節約材料有效利用不浪費。在節約的前提下還要做好機械金屬材料熱加工處理后的質量保證。更好地發揮好機械效能和質量，保證好物質生活提高和經濟運行發展。

5? 結束語

機械金屬材料熱處理加工工藝過程中，包括冷處理工藝、時效、原始組織以及應力狀態等相關內容的因素作用導致，機械金屬材料開裂、斷裂、熔失、變形等問題，影響機械的使用質量和使用壽命。為了更好避免此類問題出現，就需要在熱加工處理工藝上有科學的指引操作，淬火處理工藝進一步科學的完善，冷卻方法方式上也要有科學合理的選擇，機械金屬材料熱處理工作也會有促進有規律有秩序開展進行。

所以說，在對機械金屬材料器件實施熱處理過程中，質量監控要放在重中之重，從而最大限度降低廢品率，避免有變形、開裂現象出現。此外，對于熱處理工藝的研究人員和教師也需要不斷提升自身的綜合能力、知識素養，不斷實踐探索研究創新，對機械金屬材料熱力學性能進行全面總結研究分析，進而采取有效的措施避免熱處理過程中的不利因素出現，以保證機械金屬材料構件的質量獲得完美的提高。

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