关于金属材料的运用和热处理技术分析

唐志远

摘要：随着我国加工技术和金属材料的不断发展，在金属材料的应用空间上越来越广泛，进行金属材料的热处理工艺和技术需要进行深入的研究和探讨，以加大对基础材料的应用效率。本文围绕金属材料热处理工艺和技术进行分析，希望能够对于强化材料运用，提高工艺质量具有参考价值。

关键字：金属材料、运用、热处理技术、分析

一、引言

金属材料理化性能以及综合力学性能优异，因而在工业领城得到广泛应用。而对于金属材料而言，热处理技術有利于其产品内在质量的提升、降低消耗、节约用材、延长金属产品寿命，同时也有利于其性能潜力的充分发挥，具有很高的经济效益和实用价值.现阶段，国内在热处理工艺的基础理论、新技术、新设备以及新工艺方面的研究获得丰硕成果。

二、金属材料的种类和性能

当前的常用的金属材料在工业运用中主要包含了纳米金属材料，多孔金属材料等多种类型。金属材料具有塑性好韧性强，自身强度高等优势。例如多孔金属材料的可渗透性是较为良好的，斯泛应用在散热器和热交换器中，具有很好的吸收性能。我国纳米技术的发展，给纳米金属材料带来了广泛的应用范围，物质的尺寸再进行纳米改造的时候，物理性质和化学性质都会发生很大的变化。因此在整体性能上，纳米金属材料具有很好的抗疲劳性能和强度，在应用效果上非常好。

从金属材料的性能进行分析，金属材料一般具有耐久性， 在应用过程中，对于自身遭受到的腐蚀可以具有一定的抵抗力。 质量较好的金属材料在遭受腐蚀的时候，对应的耐久性就会显得十分突出。另外金属材料的硬度体现在其自身性能上。硬度越高，其拥有的抗击性能就越强。金属材料在遭受持续性的应力之后会产生异常断裂的，这被归纳为基础材料的疲劳性，材料自身能力较强，就可以抵抗外界的压力，这称为金属的临界承受点。

二、热处理技术的探究

3.1 激光热处理

这种处理技术主要的工作原理是利用激光的密度对金属进行加工，激光的强穿透力等性能在处理金属材料的时候可以轻易解决表面改造问题，而且激光的照射也能增加金属材料的密度和硬度，增强材料的耐性。加上激光的灵活性，可以很好的处理边边角角、孔、沟、细微区域以及对材料分部加工的问题，减少了工作难度，提高了工作效率。激光热处理技术的运用除了减少金属材料在加工过程中的损耗之外，还可以促使自动化的实现，形成机械化自动式的工厂加工模式。

3.2真空热处理

这种处理技术主要是在热处理技术中加入了真空模式，通过对材料加工环境的改变进行处理，虽然目前的技术无法达到完全真空，但是在实践应用中，不需要达到完全真空也可以对金属材料有一个很好的加工，实验数据现实压强在10PA以下就可以达到要求。在现有的实践中，真空热处理模式几乎可以满足金属材料所需要的所有热处理要求，而且因为真空自身的特点，能够很大程度的保持材料的干净度。真空热处理技术的出现也实现了无氧化加工环境，减少金属材料的氧化，从而进一步减少易氧化金属材料的消耗，提高了金属材料的利用率和其使用寿命，并在节能减排上也具有较好的效果。

3.3薄层渗入技术

薄层渗入技术是化学热处理的一种方式。化学热处理的原理是利用了介质渗入，通过加热的手段，额外的赋予材料一些物理或者化学属性。但是在传统的模式下，有一个最大的假设是假设化学介质对金属材料没有影响，这种假设过于绝对性，化学介质对金属材料的影响是存在的，所以在这个层面进行深入的研究具有必要性。薄层渗入技术是在传统技术上进行改良得出的，它在研究过程中不止考虑了介质对金属的影响，同时也研究了关于介质在加工过程中的渗透度对金属材料的影响。例如，关于渗碳技术，有效的减少金属材料的渗碳层可以大幅度节约用电量。目前这个技术的应用非常广泛，它是热处理技术上的一个重要研究成果，是新的创新[3]。化学薄层渗透技术在节能减排上的效果也非常明显，同时推动行业朝着正确的方向发展。

3.4CDA技术

CDA技术的核心要点是加入了计算机模拟模式，将热处理和现代科技结合在一起，主要用途是在热处理的淬火阶段进行有效控制。通过合理设计的喷雾等进行冷却，从淬火的处理角度进行改革，主攻淬火阶段的节能减排设计，从而可以实现渗碳的加速、污染排放的减少。正是因为这项技术的高效性，被普遍认可为是绿色的处理技术，受到广泛认可和应用。除了在淬火阶段的处理之外，由于采用机械化的程序，这项技术可以很好的设计加工过程，减少加工过程中余热的浪费，减少加热过程中的能量损耗。因此，CDA技术的认可度在市面上不断提高。

3.5振动时效处理

金属材料的特性并非特别稳定，尤其在加工过程中，一个细小的因素都会导致加工失败。通过提高材料成功率的途径也可以节能减排，要求一个稳定的工作环境。但是目前的金属材料加工环境比较复杂，干扰因素众多，导致材料出现裂纹等问题，从而使材料需要再次加工，一定程度上增加了材料的浪费。使用振动时效处理技术可以对已经加工过的材料进行二次加工，对有瑕疵的地方进行二次完善，减少金属材料的回炉重造次数，不但减少了材料的浪费，还可以节省电能。从目前的应用效果来看，至少可以节约电能百分之四十，效果非常客观。

四、提升金属材料热处理技术运用效果的有效策略

4.1增加处理方式，降低能源消耗

多元化热处理工艺在我国是较新的一门技术理论，这一理论提倡在同一 热处理车间中设置多种不同工艺类型的热处理生产线，以提高处理能效，降低能源消耗。事实上，我国对各种新式热处理技术都已经有了一-定的研究， 比如化学热处理法，真空热处理法、激光热处理法、振动热处理法等，但这些技术的应用都还不成熟，所以应用率很低。以激光热处理法为例，该技术不仅处理速度极快，能源消耗小，而且处理后的金属材料不会受到残余应力的影响，非常值得进一步推

4.2改良设备工艺，提高处理效率

针对目前许多热处理车间的技术工艺落后现状，在没有足够的资金更新的情况下，可以进行适当的技术改良，以暂时性提高热处理的效率。部分仍在进行手动化操作的热处理车间需要进行设备的自动化或半自动化改良：部分过于老旧的热处理炉可以考虑更换部分保温材料，换成新式的材料，以提高热处理炉的保温和升温效果。

4.3引进先进技术，保证产品质量

我国想要在短时间内靠自主研究提高渗碳、残余应力消除等热处理技术的水平有一定的困难，因此有引进国外同类先进技术的必要。但在引进时应注意国内的研究现状，避免引人国内研究已经有相当成果的技术工艺，否则只会造成技术浪费。具体来说，我国目前针对金属热处理技术的研究成果主要体现在失效分析、力学性能与马氏体组织上，这些方面的热处理技术引进可以相对放缓，要把目光更多地投注在国内有所需求，但仍呈现空白或研究稀少的技术领域上。

结束语：

综上所述，加强对金属材料热处理技术运用的研究分析，对于其良好应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的金属材料热处理技术运用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施策略的科学性。

参考文献

[1]刘晓丽.关于金属材料的运用和热处理技术分析[J].内燃机与配件，2019（11）：227-228.

[2]陈峥.金属材料的运用分析和热处理技术研究[J].冶金管理，2019（01）：23+88.