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      金屬材料熱處理工藝及技術(shù)發(fā)展

      2019-02-09 08:45:45強(qiáng)
      世界有色金屬 2019年24期
      關(guān)鍵詞:金屬材料淬火熱處理

      黃 強(qiáng)

      (商洛學(xué)院,陜西 商洛 726000)

      在金屬材料的加工過程中,熱加工是非?;A(chǔ)的一種工藝,通過熱處理可以改善金屬材料的物理性能,從而起到環(huán)保、高效、科學(xué)的目的。熱處理加工作為金屬材料加工的重要環(huán)節(jié),可以提升金屬材料的性能與利用率,有效發(fā)揮金屬材料的作用。但金屬材料熱處理過程中受到其他因素影響,容易出現(xiàn)變形的情況,影響到金屬材料加工質(zhì)量,這就需要控制好影響因素。

      1 金屬材料的分類

      (1)金屬納米材料.納米金屬材料是一種新型的納米材料,對金屬材料進(jìn)行處理,將其實(shí)際密度尺寸壓縮到納米級別,可以在很大程度上改變原金屬材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),通過這種方式,可以對普通的金屬材料進(jìn)行改進(jìn),在從事工業(yè)生產(chǎn)的過程中,可以根據(jù)自身的需求及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的參數(shù),從而提升金屬材料物理參數(shù)的穩(wěn)定性,更好地滿足工作的需要。

      (2)多孔金屬材料.多孔金屬材料也是工業(yè)生產(chǎn)中常用的一種材料,這種材料最明顯的特征就是其具備良好的滲透性,在耐腐蝕方面也表現(xiàn)出優(yōu)良的特征。因此通過應(yīng)用這種材料可以在相對惡劣的環(huán)境中工作,對于促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展,提升工業(yè)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性具有非常重要的意義。另一方面,這種材料還能吸收能量,在起落架等金屬設(shè)備中具有良好的應(yīng)用。這種材料相對于普通的金屬材料,可以吸收更多的電磁能量,在相關(guān)的領(lǐng)域可以發(fā)揮出更加明顯的優(yōu)勢。

      2 金屬材料的性能與熱處理工藝的關(guān)系分析

      2.1 金屬材料的耐久性與熱處理之間的關(guān)系

      在金屬材料的應(yīng)用過程中,需要對金屬材料的形態(tài)進(jìn)行加工,材料在外力的作用下,或者出于腐蝕環(huán)境中,都會影響金屬材料的腐蝕情況或者開裂情況,因此需要做好熱處理和耐久性之間的研究工作,從而保證金屬材料的應(yīng)用安全穩(wěn)定性。在實(shí)際進(jìn)行熱處理的過程中,金屬材料自身的耐久性會對熱處理應(yīng)力造成影響,因此通過降低應(yīng)力的不利影響,才能充分發(fā)揮金屬材料的價(jià)值。

      2.2 材料的切割與熱處理之間的關(guān)系

      金屬材料在加工過程中,切割也是必須經(jīng)歷的過程,為做好切割工作,需要選擇科學(xué)的工具進(jìn)行加工。在切割過程中由于金屬材料的材質(zhì)存在差異,因此變形情況也會有所不同,變形情況越嚴(yán)重,整個(gè)切割工作的難度也就越大。同時(shí)在切割的過程中會產(chǎn)生不同程度的熱量,因此需要處理好切割工作與熱處理之間的關(guān)系,具體可以通過預(yù)處理的方式,有效降低刀具與金屬材料之間的摩擦造成的粘連問題,從而不斷提升切割的準(zhǔn)確性和效率。

      2.3 金屬材料的疲勞性與熱處理之間的關(guān)系

      金屬材料在加工處理過程中,通過科學(xué)的熱處理配合準(zhǔn)確的加工手段,可以大大提升加工效率。但在實(shí)際處理過程中,金屬材料如果經(jīng)過預(yù)處理,在短時(shí)間內(nèi)冷卻,會容易出現(xiàn)各種斷裂情況。為了更好地做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,需要控制整個(gè)切割的溫度以及環(huán)境溫度,從而提升金屬材料的抗疲勞特性。金屬材料熱處理時(shí),不同的加熱或冷卻方式會產(chǎn)生不同的影響,意味著金屬材料出現(xiàn)不同程度的形變。這就需要加工人員依據(jù)零部件加工實(shí)際情況,選擇合適的裝夾方式與工具,將熱應(yīng)力變形控制在合理范圍內(nèi)。同時(shí),實(shí)際應(yīng)用時(shí)要根據(jù)零部件特點(diǎn)調(diào)整裝夾方式,提升金屬材料熱處理質(zhì)量。

      3 金屬材料熱處理工藝及技術(shù)

      3.1 化學(xué)薄層滲透技術(shù)

      利用金屬材料的性質(zhì)使用化學(xué)方式進(jìn)行處理,可以利用成分的薄層滲透處理,從而改善金屬材料的強(qiáng)度和韌性,并降低金屬材料在加工過程中造成的各種消耗問題,降低金屬利用過程中造成的污染,簡化操作流程,降低生產(chǎn)成本,從而不斷提升金屬材料加工的經(jīng)濟(jì)效益。

      3.2 激光熱處理技術(shù)

      激光具有良好的穿透性特征,借助這種優(yōu)勢可以對金屬材料進(jìn)行相應(yīng)的熱處理,從而改善金屬的性能。

      具體在操作過程中可以利用激光照射金屬材料的表面,在溫度瞬間發(fā)生變化時(shí),及時(shí)關(guān)閉激光,冷卻材料,通過這種方式可以在短時(shí)間內(nèi)改善金屬材料的硬度特征,對于提高生產(chǎn)效率具有重要的意義。當(dāng)前,在金屬材料的加工過程中這種技術(shù)已經(jīng)得到相對成熟的研究,應(yīng)用價(jià)值不斷展現(xiàn)出來。

      3.3 超硬涂層技術(shù)

      涂層技術(shù)在金屬材料的加工過程中使用最多的技術(shù)就是超硬涂層技術(shù),具體是通過對金屬材料表面的熱處理,對金屬材料的內(nèi)部特性進(jìn)行改善,借助涂層可以改善硬度,提升金屬材料的表面硬度特征,具體涂層碳化金屬、氧化金屬等都能起到較好的作用。

      3.4 振動(dòng)處理技術(shù)

      采用這種技術(shù)在金屬材料的加工過程中可以有效避免金屬變形,并在加工之前及時(shí)對金屬材料內(nèi)部的應(yīng)力進(jìn)行控制,整個(gè)過程中都是通過振動(dòng)處理完成,因此這種處理技術(shù)頁腳振動(dòng)處理技術(shù)。通過一系列的處理可以有效提升金屬材料的穩(wěn)定性,另外,這種振動(dòng)處理技術(shù)可以有效處理金屬材料中的有效數(shù)據(jù),從而改善熱處理效果,降低生產(chǎn)成本,進(jìn)一步提升生產(chǎn)效益。

      3.5 熱處理CAD技術(shù)

      這種技術(shù)主要是借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),通過智能化管理,利用CAD技術(shù)對金屬材料進(jìn)行模擬試驗(yàn),從而對加工過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)先處理,通過完善加工流程,應(yīng)用相應(yīng)的阻斷技術(shù)改善金屬材料的性能。當(dāng)前,利用電子技術(shù)可以在不同的領(lǐng)域中選擇更加科學(xué)的材料用于生產(chǎn),還能有效改善內(nèi)部應(yīng)力,這種方式不僅大大提升了產(chǎn)品的加工效率,同時(shí)對于節(jié)約資源、降低成本也具有重要意義。

      3.6 金屬冷卻方法的選擇

      常用金屬材料進(jìn)行熱處理時(shí),要求加工人員依據(jù)金屬材料屬性選擇合適的淬火方法,實(shí)際中主要有兩種淬火方法,即單液與雙液方法。雙液淬火方法冷卻速度顯著,也是一種冷卻速度較高的淬火介質(zhì),當(dāng)選擇這種方法進(jìn)行冷卻處理時(shí)。在金屬材料溶液達(dá)到350℃后直接換入到另一種冷卻速度較慢的淬火介質(zhì)中,將金屬材料溫度降到常溫位置。利用雙液淬火方法可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制冷卻速度,避免出現(xiàn)冷卻速度過快引發(fā)材料變形的問題。通過提升操作人員技術(shù)水平的方式提高加工生產(chǎn)水平,同時(shí)引入先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,并組織技術(shù)人員定期參與培訓(xùn)。提升技術(shù)人員操作水平,可以幫助技術(shù)人員了解金屬材料的各項(xiàng)性能指標(biāo),并選擇合適的熱處理工藝,對熱處理工藝流程進(jìn)行規(guī)范與優(yōu)化,提升金屬材料構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量,降低熱處理形變的可能。

      4 結(jié)束

      綜上所述,在金屬材料的加工過程中,通過使用激光處理技術(shù)、超硬涂層技術(shù)以及振動(dòng)技術(shù)可以對金屬材料的加工流程進(jìn)行優(yōu)化,降低金屬材料在加工過程中出現(xiàn)的各種不良效應(yīng),在改善金屬產(chǎn)品性能的同時(shí),提升企業(yè)的效益。

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