热处理过程中影响金属材料变形的影响和改进措施

李良

摘 要：目前，我国的国民经济在快速的发展，在对金属材料进行热加工中，使材料的性能更加稳定，经过热處理的材料，在加工成零部件中，使性能更加出色，更能符合机械零部件性能的要求。可是在热加工中，金属材料容易发生问题，比如变形，金属材料的外观变形，对机械零部件的加工是致命的影响。因此，本文着重解决在对金属材料热加工中影响变形的原因，以及解决办法，以此来提高在金属材料加工当中的难题。

关键词：金属材料；热处理；变形因素；控制策略

引言

我们所说的热处理其实就是金属材料在加工制造的过程中，能够使得金属材料从根本上实现材料自身化学性质变化和物力形态的提升，在金属材料加工的过程中应用热处理工艺，能够大大的提高金属材料的属性，满足现代社会工业生产和人们生活的需要。就目前来说，所谓的热处理工艺主要是包括金属加热、保温以及冷却等这几个流程。由于我们对金属材料加工的过程中使用热处理工艺，使得金属材料在内部的结构发生了变化，促使金属材料的使用范围大大的增加，在很大的程度上满足了我国社会经济发展的需要。对热处理技术对金属材料的加工和制造有着重要的影响，但是在使用的过程中，对相关技术和工作环境的要求是比较严格的，因此在实际工作的过程中，对金属材料进行热处理的时候，金属材料很容易出现变形的情况，正是由于这种情况的出现，笔者就主要是对热处理影响因素进行分析研究，并在此基础上提出改进的措施，不断的提高我国金属材料的应用，促进社会经济的发展。

1金属材料热处理减少变形应遵守的原则

1.1遵守科学性的原则

要想要金属材料在热处理加工环境中减少变形的因素，就需要采用科学的管理方法来应当金属材料的热处理。在工作中，我们金属加工工艺师要抱着科学的精神，用科学的手段，科学的理念的指导下，才能在现在技术设备不够完善的情况下，保证好技术材料的热加工不会有变形的情况发生，或者有发生，也要控制在合理的范围以内。

1.2遵循实用性的原则

金属材料对于地球资源来讲，是一种不可再生资源，在这样的资源利用中，我们要考虑得是资源的浪费问题，以及资源的可持续发展。如何保证金属材料的资源浪费中的问题，我们要就要在对金属热加工工程中减少材料变形问题，对资源进行有效的利用。同时都资源的有效利用，就是对环境的一种保护，在保护好了环境，我们才能在发展，这也就是可持续发展的核心内容。因此，在对金属材料热加工中，就要采用科学的方法，保证加工处理是以实用性为基础的加工，保证材料的有效性使用。当然，在保证材料的有效节约的同事，这样的前提是要保证金属材料在热加工中的质量问题。只有保证好了质量，才能使最大化的实用性。

2影响因素分析

随着我国社会经济的发展，金属材料所发挥的作用越来越重要，但是由于我们使用热处理技术对金属材料进行处理的过程中，由于一些影响因素的影响，因此我们需要针对存在的影响因素进行分析，并更好的提出改进措施。我们对金属材料进行热处理的过程中，由于金属材料本身组织构性以及疏导外界各个方面的影响，因此我们对金属材料进行处理的过程中很容易出现冷热不均以及不等时性等的特点。我们对金属材料进行热处理的时候，主要是进行加热、保温以及冷却这三个方面的内容。对金属材料进行加热处理的时候，由于在这个过程中温度的变化比较明显，因此就使得金属材料内部的受力情况发生了变化，正是由于这个情况的存在，因此就大大的增加了金属材料出现变形的几率。因此我们需要对金属材料进行热加工的时候，就需要注意金属材料内应力的产生，由于其产生的原因是多种多样的，并且相关的变形形式也不同。我们对金属材料进行热处理的时候，相关的工艺主要是包括了以下的几个方面，分别是正火、淬火、回火以及退火等多个方面的内容。并且由于我们进行热处理的工作，是需要根据金属材料的种类进行分析研究，然后对相关的操作进行调整，并在热处理的过程中要及时的收集和分析过程中的各个信息和数据前后一致，根据收集的信息和数据对实际的操作进行调整。但是由于我国在热处理的过程中，尤其是在温度的控制和监测的方面还存在着问题，因此对温度缺少精确的把握，这就给金属材料的热处理带来了消极的影响，造成了金属材料的损坏。

3热处理变形的控制措施

3.1 金属材料预先热处理

金属材料加工前可进行正火或退火处理，消除网状渗碳体，提高材料的均匀性和结构完整性，消除内应力，为淬火、切削加工等后续工作做组织准备，为金属材料的最终热处理做组织准备，进一步提高热处理的质量，有效控制金属材料的变形。

3.2 金属材料最终热处理

金属材料加工成形后，为改善零件的使用性能，消除应力和变形，常采用淬火或回火处理。淬火工艺是对金属材料热处理较为关键的一步，可以提高材料的强度和硬度。冷却介质有油、水、盐水、碱水等，其冷却能力依次增加。如果不合理使用冷却介质，将会导致内部组织结构和形态发生变化，金属材料的内部应力也会异常改变。因此，在金属材料热处理过程中，要不断改进淬火工艺。在金属材料的淬火冷却过程中，必须合理地控制冷却速度，以保证淬火的效果，要考虑淬透性和淬硬性，真正达到热处理的目的。

3.3 金属材料热处理中冷却方法的选择

金属材料的热处理主要是单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和等温淬火等。常用的是单介质淬火单介质和双介质淬火。单介质淬火是将淬火零件放到一种淬火介质中冷却，这种方法操作简单，易实现机械化和自动化，但易变形和开裂。而双介质淬火是将加热后的金属材料先放到冷却速度比较快的介质中冷却，等温度在短时间内达到300℃时，保温2～3min，再放入冷却速度比较低的冷却介质中冷却。金属热处理的冷却过程主要由冷却速度决定淬火介质。如果金属的冷却速度过快，会导致金属表面不均匀冷却，影响材料的淬透性，从而使材料内部的拉应力增加，工件自然变形量就大。

3.4 夹具和装夹方式的选择

为了控制材料变形，确保金属材料加热和冷却过程中重心平衡、温度应力均匀，要合理地选用夹具和夹紧方式。另外，在热处理过程中，材料要留有足够的自由变形量，确保无外力干预下自由伸缩，尽量减少应力和变形。

结语

热处理工艺是金属材料加工过程中的重要工序之一，用途广泛。其本质就是通过改变金属内部或表面的组织结构和形态，提高金属材料的工艺性能和使用性能，如强度、硬度、耐磨性和耐蚀性等。同时也可以弥补材料在某些性能方面的不足，如金属材料表面的化学热处理，如渗碳、渗氮、渗硼、离子镀渗铝等，极大地满足了零件本身和科技发展的需要。不同金属材料的热处理变形是不可避免的，人们需要在长期实践基础上不断总结变形规律，找到更好的工艺方法，做到预防和控制相结合，尽可能地减少工件变形，提高产品质量，最大限度地满足金属材料的使用需求。

参考文献

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（作者单位：弗兰德传动系统有限公司）