金属材料热处理变形的影响因素及控制策略

蔡富强，胡发贵，晁志勇

（西宁特殊钢股份有限公司，青海 西宁 810005）

在进行零部件加工中，由于有的情况下要对金属材料进行热加工处理，以此来提升金属材料的性能。在我国的金属材料加工中，是制造业发展的一个表现，对机械设备的需要也在不断增加，在这样的条件下，要保证好机械材料的质量问题，就要对金属材料进行热加工处理[1]。

1 影响金属材料热处理变形的因素

在对金属材料进行热加工环节中，由于金属材料自身结构问题，在受到外部环境变化，主要是受不等时间内冷和热的不均匀，就会有变形的可能。在对金属这些热处理过程中，金属本身温度会受到明显的变化，这样的温度变化，会对金属的内部结构形成影响，这样的影响在加剧的时候，就会引起金属外部形状的变化，这种变化就叫住内应力塑型变形。在内应力变形中，对金属外部特征的改变较多，而且这样的改变还会随着对金属材料的热加工频率而发生改变，也就讲，在对金属热加工的次数越高，变形的可能性就越大。

在正常的情况下，金属材料的内应力主要分层两种，一种是热应力，另一种是组织应力变形。在对金属材料进行等同的热效应和冷效应后，在对这样的操作过程中，就可以获得热应力变形。然而在组织应力形状变形中，金属本身的性能、形状、还有就是对金属材料的加入和冷却方式都有着直接的关系。在对金属材料热加工过程中，我们可以了解到，要提高金属材料的使用性能，对这个提高的过程是繁琐和复杂的，而在操作中还要考虑金属材料的种类，以及操作规范都要进行合理的调整，同时收集参数内容。由于受到我国技术加工的局限性，在加工过程中对温度的控制和监测的精度都难以进行有效的把控，在这样的环境中进行热加工处理，是非常容易出现对温度控制的准确性，使金属材料的变形。

2 金属材料热处理减少变形应遵守的原则

2.1 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[2]。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。

2.2 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。

3 金属材料热处理减少变形的途径和方法

3.1 金属材料热处理淬火工艺的科学运用

这对金属材料热加工过程中，淬火工艺是金属材料热加工的核心技术，在这样的技术中，对金属热加工温度的稍微把握不准确，就会造成对金属材料的内应力变形，因此在加工中，要使用好淬火介质，有对介质合理有效的利用，保证金属内部不会有失调的现象发生，从而保证好金属变形[4]。因此在淬火介质的使用中我们要采用科学合理的使用方法，要在工作中不断创新，要不断提高介质的使用，这是一个经验积累的过程，在工作中，要求金属加工工艺师要不断发现问题，然后解决问题，在解决问题中创造出新的工艺方法，从而在根本上解决金属材料在热加工中变形问题。

在对金属冷却过程中是金属变形的关键步骤，因此，金属加工工艺师要严格按照工作流程来完成，要使用科学的冷却方法，在冷却中要把握好速度，这样就能有效的保证好金属材料的质量，而且还能金属变形的增量。在淬火工艺中，淬火的常用介质一般是水和油，在保证好放入的速度时，还要保证好水的温度，介质水温一般要求在55度到65度。如果使用油作为淬火介质，要求油温保持在60度到80度，关键技术还是在放入的速度把控中，质量和变形就看冷却的效果。这里对科学方法使用的强调，其最终的目的就是要保证好金属的变形问题，和质量性能问题。

3.2 金属材料在热加工中冷却方法的科学化选择

在现阶段的我国技术热处理加工中，对金属冷却的方法主要有双液淬火方式和单液淬火方等多种方式[5]。所谓的双液淬火冷却方式主要是指，在对金属加入中，包金属先放入到一种液体介质中，使金属温度迅速降到300度，然后在把技术放入温度更低的介质中进行有效的冷却，这里还是要把握好两次放入的的速度问题，把握好速度才能把握好金属材料的质量。在单液淬火工艺中，需然能够提高在淬火中的工作效率，但是，却在淬火速度的控制中很难把控科学的方法。在对这两种淬火工艺的选择中，可以根据实际需要，来对金属淬火的质量与水平的把握。

3.3 科学的选择装夹方式和夹具

在对金属加热和冷却的过程中，对金属加工装夹的使用方式不同，被加工的金属材料的现状也就不同，在这里就要根据金属的实际现状来选择装夹工具，在合适的装夹工具中，才能保证技术材料的受热均匀，同时才能保证材料在加工过程中不会变形。而且在实际的工作中，。可以根据加工金属形状的改变，灵活采用装夹工具。

4 结语

经过对金属材料的热加工工艺分析，了解在加工过程中影响金属变形的原因，并在工作中，尽量克服困难，找出解决的方法。