探究金屬材料熱處理的影響因素

賈維海

摘要：金屬材料是工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)生活中不可或缺的重要材料，對(duì)推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，助科技進(jìn)步，以及提升廣大人民群眾的生活質(zhì)量有著重要的促進(jìn)作用。但結(jié)合目前的實(shí)際情況來看，金屬材料市場的產(chǎn)品質(zhì)量依舊參差不齊，為此，相關(guān)企業(yè)必須要對(duì)金屬材料熱處理工藝展開深入的探究，只有明確了影響其處理效果的主要因素才能進(jìn)一步提升金屬材料的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：金屬材料;熱處理;影響因素

科學(xué)應(yīng)用熱處理技術(shù)的主要目的是顯著提高金屬材料的性能，對(duì)有效提高金屬材料的利用率具有關(guān)鍵作用。金屬材料的熱處理受一些影響因素的影響而扭曲，對(duì)金屬材料特定用途的某些不利影響這就是為什么要注意深入分析影響熱處理的因素，運(yùn)用科學(xué)實(shí)用的控制策略，有效降低變形的可能性和可能性，保證金屬材料良好的加工性能，有效提高金屬材料的利用率。

1 金屬材料熱處理工藝中材料變形的種類

在生產(chǎn)實(shí)際中，熱處理變形的表現(xiàn)形式多種多樣，有體積和尺寸的增大和收縮變形，也有彎曲、歪扭、翹曲等變形，就其根源來說，可分為內(nèi)應(yīng)力造成的應(yīng)力塑性變形和比容變化引起的體積變形兩大類：（1）內(nèi)應(yīng)力變形是指材料由于經(jīng)過不同原因?qū)е聝?nèi)部宏觀及微觀的組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的。熱處理過程中的溫度變化，造成材料內(nèi)部機(jī)構(gòu)受影響的不均勻，從而引起相變的不等時(shí)性，這所有過程中均會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力塑性變形。（2）比容變形其實(shí)是指材料本身內(nèi)含有多種相結(jié)構(gòu)，而且其組織比容各不相同，經(jīng)過熱處理后，在溫度的影響下，相變時(shí)引起的體積和尺寸變化。

2 熱處理過程中影響金屬材料變形的因素

2.1 冷處理過程的影響

在我們對(duì)金屬材料進(jìn)行相關(guān)的加熱過程中，通常由于金屬材料的特性，頻頻地出現(xiàn)了相關(guān)的低溫回火狀況。這種狀況的出現(xiàn)就是影響其材料產(chǎn)生變形的一個(gè)核心因素，那么我們?nèi)绾卧诮酉聛淼慕饘僦圃爝^程中降低其影響呢？不斷地進(jìn)行改進(jìn)冷卻技術(shù)，更好的優(yōu)化金屬材料內(nèi)部的奧氏體與馬氏體的轉(zhuǎn)化過程，降低其金屬材料變形的程度，提高其金屬材料的品質(zhì)。

2.2 預(yù)處理的影響

預(yù)處理環(huán)節(jié)，可以對(duì)實(shí)施期間的盈利采取有效消除，且應(yīng)位于熱處理之前實(shí)施。不過，運(yùn)用預(yù)處理的方式，盡管能夠?qū)崿F(xiàn)消除應(yīng)力的作用，不過，場地因素會(huì)對(duì)此產(chǎn)生相應(yīng)的影響，冷卻期間，會(huì)引起材料出現(xiàn)堆冷，對(duì)加熱爐內(nèi)冷卻效果造成不利影響，冷卻效果難以達(dá)標(biāo)，同樣可能對(duì)材料組織造成破壞影響。關(guān)于金屬材料熱處理，所運(yùn)用的預(yù)處理方法，多以正火處理方法為主，此類材料變形幾率相對(duì)較大，若無法運(yùn)用合理方法實(shí)施正火，勢必會(huì)增加變形可能性和概率。

2.3 淬火介質(zhì)所造成的影響

金屬材料的材質(zhì)極為豐富，不同的金屬材料在進(jìn)行熱處理加工時(shí)，需要選擇不同的淬火介質(zhì)，在無數(shù)的實(shí)踐中證明了淬火介質(zhì)對(duì)金屬工件變形的影響是顯性的，淬火介質(zhì)的質(zhì)量、介質(zhì)的攪拌方式、介質(zhì)的攪拌速度等對(duì)金屬工件的穩(wěn)定性都有著直接的影響。所以，淬火介質(zhì)的選擇，以及在熱處理過程中科學(xué)、規(guī)范的操作對(duì)于保證金屬工件的質(zhì)量尤為關(guān)鍵。

3 金屬材料熱處理變形的控制策略

3.1 改進(jìn)冷卻工藝

冷卻環(huán)節(jié)不可厚非的是在金屬材料熱處理加工過程中的一個(gè)核心環(huán)節(jié)，在探究眾多的冷卻操作之后，我們不難發(fā)現(xiàn)冷卻操作總是泛化的、量化的，在一批批金屬材料熱處理后，往往不同種類的材料會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)與結(jié)果。究其原因何在呢？首先是缺乏科學(xué)的、合理的有效冷卻方法，在金屬材料的反應(yīng)過程中，極其容易出現(xiàn)由冷卻方式不當(dāng)導(dǎo)致的該金屬材料冷卻不均勻的問題。最終很容易導(dǎo)致整個(gè)金屬材料的報(bào)廢以及質(zhì)量出現(xiàn)問題。其次一個(gè)核心的問題，就是沒有具體分析相關(guān)金屬材料的特性，根據(jù)不同的材料的反應(yīng)特性，選擇相關(guān)的冷卻介質(zhì)。由于金屬材料本身的特殊屬性與自身結(jié)構(gòu)內(nèi)部的密度分布問題，其在冷卻過程中是十分容易受熱不均的，所以為了提高金屬材料的熱處理質(zhì)量與保證變形程度在合理框架內(nèi)，我們需要根據(jù)不同的金屬材料在不同介質(zhì)下的反應(yīng)速率與變形情況，適宜的挑選出合適恰當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)。最后我們要在冷卻的操作細(xì)則中入手，要根據(jù)其淬火的種類合理的劃分冷卻手段。由于淬火一般分為單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火和等溫淬火，所以其不同的淬火方式要求的操作細(xì)則不同，其冷卻速率也是大相徑庭，對(duì)選擇合理的選擇冷卻方式，做出正確的冷卻操作有著嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 重視預(yù)處理環(huán)節(jié)

針對(duì)金屬材料，進(jìn)行熱處理期間，發(fā)生變形情況多位于具體操作中，熱處理不當(dāng)則會(huì)引起相應(yīng)的變形。所以，具體操作期間，開始熱處理之前，務(wù)必重視預(yù)處理環(huán)節(jié)，對(duì)材料分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效改善，使材料均勻性能夠得到明顯的提升，或是選擇各不相同金屬材料采取混合處理，防止金屬材料因?yàn)椴牧媳旧淼脑?，致使后期變形控制無法發(fā)揮作用。操作期間，有關(guān)人員可基于具體標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)退火工藝加以合理選擇和運(yùn)用，確保溫度不會(huì)對(duì)熱處理產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，并使變形可能性和幾率得到有效降低，為材料熱處理奠定重要基礎(chǔ)。

3.3 科學(xué)選擇淬火介質(zhì)

淬火是金屬材料熱處理的核心內(nèi)容，淬火介質(zhì)的選擇以及淬火實(shí)施的規(guī)范度會(huì)對(duì)金屬材料變形產(chǎn)生直接的影響?；诖?，就需要針對(duì)金屬材料的實(shí)際材質(zhì)，結(jié)合熱處理加工的具體要求，對(duì)淬火介質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的選擇，當(dāng)前，淬火介質(zhì)主要有水和油，在淬火操作實(shí)施中要密切關(guān)注水溫與油溫的變化，水溫控制在55℃至65℃間，油溫控制在60℃至80℃之間，溫度控制在合理范圍內(nèi)的同時(shí)，確保金屬材料熱處理質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，近年來我國工業(yè)生產(chǎn)制造業(yè)的高速發(fā)展，離不開需要高質(zhì)量、高性能的材料，熱處理的運(yùn)用越來越廣泛，已經(jīng)不單單是一種材料處理手段，而是實(shí)現(xiàn)高性能、高經(jīng)濟(jì)工業(yè)企業(yè)所必須的科技。本文所述熱處理影響因素分析及部分措施介紹，只是冰山一角，還需企業(yè)投入更多精力與人力，研究解決該工藝實(shí)施工過程中的問題，針對(duì)不同的材料，全面考慮其應(yīng)用領(lǐng)域，總結(jié)探析出更加全面的解決方案。

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