浅谈金属材料热处理工艺与技术发展趋势探索

姚洪利

（泰山职业技术学院，山东 泰安 271000）

金属材料要想得到更好的使用，就必须使用热处理工艺，热处理工艺对金属材料的使用、防腐、防蚀性能有着重大的影响，因此要加强对金属材料热处理工艺技术的重视，只有加强对金属材料热处理工艺的研究，才能促使企业提高生产率，因此，相关企业要积极探究金属材料热处理工艺的发展趋势，不断的优化创新金属材料热处理工艺技术，提高金属材料的应用性能及适用范围，促使金属材料热处理企业实现经济效益最大化。

1 金属材料的相关概述

1.1 多孔金属材料

金属材料的类型有很多，其中多孔金属材料是使用最为广泛的，同时它也是受欢迎程度最高的，主要是因为多孔金属材料具有较好的渗透性，在生产加工中要是使用多孔金属材料，不仅可以随意调整孔径，还能打破金属口径的束缚性，进而更好的满足各种金属口径需求[1,2]。除此之外，多孔金属材料还具有较强的防腐性、耐温性及耐强性，这些特征决定了多孔金属材料的良好性能，尤其是在散热制造和电磁设备制造中，多孔金属材料在这两方面得到了较好的应用效果。

1.2 纳米金属材料

纳米金属材料是一种新型的金属材料，并且纳米金属还属于一种催化剂，它会保证金属材料的整体性能不会发生改变，让金属材料的物理性能更具完整性。另外纳米金属的抗防御能力较强，因此纳米金属的有着较高的应用价值。目前，纳米金属材料是铝基纳米材料中最具有代表性的材料。

2 金属材料热处理工艺应用的必要性

2.1 改变金属材料性能

虽然企业在传统工业模式下也能对金属材料进行切削作业，并且也能在短时间内加工出所需的部件规格参数及工业产品，但却无法让金属材料的性能质量得到保证，进而导致加工出的部件规格参数及工业产品出现缺乏稳定性、使用年限短等相关一系列问题，致使部件规格参数及工业产品在使用过程中很难保持稳定的状态，但通过对金属材料进行热处理之后，不仅可以提升金属材料的各项性能属性，而且能提高部件规格参数及工业产品的质量和使用年限[3]。如：有的金属材料在经过长时间储存、放置后，导致金属材料的应力状况出现裂口、腐蚀等问题，在经过热处理后，就会降低应力状况对金属材料的影响率，进而提高金属材料的使用性能，不仅如此，金属材料在经过热处理工艺后，还要确保金属材料在后续使用中不会出现氧化的现象。

2.2 降低金属材料的切削难度

传统的金属材料零件及工业产品在生产过程中，都会因为金属材料的硬度系数，导致材料在切削作业中出现难度系数大、作业效率不高、道具磨损等问题，出现这些问题的主要原因是因为金属材料的硬度系数过高，在经过热处理工艺后，就会对金属材料的性能进行适当的调整，可以将以上问题进行有效的解决，不仅可以保障金属材料的加工质量，而且还能提高金属材料在生产过程中的切削效率。

3 金属材料的使用范围（以多孔金属材料为例）

3.1 多孔金属材料的使用范围

多孔金属材料是金属材料中应用最为广泛的一种材料，这是因为多孔金属材料有较多的优势和好处，如：具有较好的渗透性、较强的防腐性、耐温性及耐强性，能够做成过滤器、消音器、催化剂等材料，进而应用到各个领域中，像：机械、冶金等行业。

3.2 渗透性

多孔金属材料具有最大的特性就是渗透性强，因此被用来制造各种过滤器，通过多孔金属材料中的孔道将固定粒子进行隔离和捕获，不仅如此，多孔金属材料还可以将气体和液体进行过滤和分离，进而让介质进行分离与净化。目前市场上应用最广泛的金属过滤器有：多孔青铜过滤器及多孔不锈钢过滤器。

3.3 能量吸收

多孔金属材料还有一个最为重要的作用就是可以能量吸收，主要是因为多孔金属材料的缓冲器和吸振器都带有能量吸收装置，进而致使多孔金属材料应用广泛，它不仅应用在汽车及宇宙飞船中，还应用在升降机、传送器等产品。

3.4 热交换

多孔金属材料本身就具有特殊的性能，因此它是加热的最好材料。多孔金属材料中的孔体就是主要的热功能，尤其是多孔金属材料的闭孔，属于一种绝热材料，由于多孔金属材料具有较高的渗透性，所以它是灭火器材料中的一种。

3.5 流体分布与控制

多孔金属材料属于一种流体分布装置，因此多孔金属材料得到广泛的应用，如：多孔不锈钢、多孔粉末等。另外多孔金属材料中的布气元件能够将气体分布到液体中，如：多孔钛管、多孔钛板等。除此之外，多孔金属材料还能对流体进行控制，如：计时器、计量器等。

3.6 电磁屏蔽

多孔金属材料具有电磁吸收性能，因此多孔金属材料可以制成电磁屏蔽等器件，主要是因为，多孔金属材料中含有三维网状铜，将其与孔隙之间进行有效的连通，就能让多孔金属材料散热性变好、比重变轻。多孔金属与金属相比，多孔金属的屏蔽性能比金属屏蔽性能要好，它不仅可以对波导窗进行屏蔽，而且还能让波导窗的体积变小，进而让设备变得更易携带。

4 金属材料热处理工艺及其技术分析

4.1 金属材料热处理中的化学热处理技术

金属材料热处理中的化学热处理技术，主要利用的是一种化学薄层渗透技术，通过化学薄层渗透技术改变金属材料中金属性质。这种化学热处理工艺可以有效的提高金属材料的强硬度，同时还能让金属材料表面发生变化的同时，不会对材料产生任何损失，可以省去加工费，提供经济利润。除此之外，金属材料化学热处理还具有投资使用成本不高的优势，并且在使用过程中，还能降低对环境的污染，主要是因为化学薄层渗透技术只是渗透在金属的表面，不会直接进入到金属内层结构中，因此金属材料化学热处理技术是一种较为实用且性价比较高的金属热处理工艺。

4.2 金属材料热处理中的激光热处理技术

金属材料热处理中的激光热处理技术，采用的是激光淬火技术，通过对金属激光的照射增加其表面温度，要是温达到指定数值后，就会自动关闭自动关闭。等照射关闭冷却后就会形成一层薄膜，以此来提升金属材料的硬度系数。激光热处理技术与传统的热处理工艺相比，激光热处理技术的使用效果更好，这是因为激光热处理技术中的激光具有较强的穿透力，随着科学技术的不断发展，激光能够大大的提高控制性能，进而会让金属材料的内部结构产生有效的改变，让金属材料的性质得到进一步的提升。

4.3 金属材料热处理中的涂层技术

金属材料热处理中的涂层技术，虽然有多种类型，但可以将其统称为超硬涂层，主要是对金属表面进行涂层，提升金属材料的硬度。一般情况下，常见的金属材料涂层有两种，即：纳米晶和金属衍生物，在金属表面对这些物质进行涂层后，经过高科技加工后才能制成涂层。在金属热处理工艺中利用涂层技术，不仅造作简便，不会对金属材料结构造成损还，而且还能提高金属材料的硬度及应用效果。

4.4 金属材料热处理中的振动技术

金属材料热处理中的振动技术，是一种时效性较强的处理技术，它主要是通过振动降低金属的应力，让硬度达到使用标准，但是会让金属材料出现略微的变形。金属材料热处理中的振动技术，可以确保金属材料的稳定性，还可以通过利用计算机信息技术，严密控制振动参数，这样不仅可以避免金属材料遭到损害，而且还能提高金属材料的利用率，防止金属材料遭到浪费。除此之外，金属材料热处理中的振动技术不仅能缩短金属材料热处理时间，提高处理效率，而且还能具有节排环保的功能，不会对环境造成太大的损害。

4.5 金属材料热处理中的CAD 技术

金属材料热处理中的CAD技术，是一种现代化技术，它主要是依靠计算机信息技术来完成的，通过计算机系统对相关的进行模拟，进而创建智能化模型，防止金属材料在进行热处理过程中出现任何问题，同时它还会不断的根据实际情况，调整各项操作参数数据，直至其达到最佳效果。因此CAD技术，可以优化完善热处理工艺，对于金属材料热处理中的任何风险都能进行有效的预防。

4.6 金属材料热处理中的真空热处理技术

金属材料热处理中的真空热处理技术，是指在真空环境才，对金属材料实施热处理，真空热处理技术不会产生任何的有害气体，不仅能降低对环境的污染，而且还能提高使用率，节约加工时间。随着科技的发展，相关科研人员也对真空热处理技术进行了更加深入的研究，促使真空热处理技术得到更好的突破和应用，进而更好的服务于各个相关企业。

5 金属材料热处理工艺技术创新与发展

5.1 金属材料热处理工艺技术的创新

金属材料热处理工艺技术随着时代的发展和科技的进步，也得到了优化创新。即：可控气氛热处理工艺技术，它是一种气体介质，可以有效的保护和控制气氛，不仅如此，可控气氛热处理工艺技术不仅可以有效的保护金属表面的性能，而且还能让热处理过程更具稳定性和完整性，尤其是钢制工制品来说，可控气氛热处理工艺技术可以有效的保护钢材料，主要是因为钢在高温预热环境下护出现氧化，进而导致表面遭到破损，但可控气氛热处理工艺技术可以有效的降低钢的氧化率。除此之外，可控气氛热处理工艺技术还可以应用到其他的金属材料中，不仅可以自行控制尺寸，而且还能让操作更加灵活。虽然可控气氛热处理工艺技术得到了广泛的认可和应用，但在应用过程中也存在有相对的缺陷，因此相关科研人员要加强对可控气氛热处理工艺技术的深入研究，才能让可控气氛热处理工艺技术得到更好的发展和应用，进而为金属热处理工艺技术提供更加宽阔的发展道路和空间。

5.2 金属材料热处理工艺技术的发展趋势

金属材料热处理工艺技术的发展趋势主要体现在以下几方面：①自动化发展，随着科技技术的进步，金属材料热处理工艺技术逐渐处于自动化发展中企业在使用金属材料热处理工艺技术时，不但需要相应的配置，而且还要投入一定的资金和人力，并且在开展金属热处理作业时，还会因人为因素导致处理效果不理想，因此相关科研人员要加强对金属材料热处理工艺技术自动化发展和应用的研究，在有效提升金属热处理效果的同时，将传统热处理工艺与现代信息技术相融合，促使金属材料热处理效率得到进一步的提升；②无氧化处理，随着我国科学技术的深入发展，无氧化处理技术被称之应用价值最高的一项技术，可控气氛技术就属于无氧化处理技术中的一种，可控气氛热处理工艺技术可以有效的降低钢的氧化率，让热处理过程更具稳定性和完整性，该技术通常被用来进行钢制品热处理，因此，无氧化处理技术是金属材料热处理工艺技术的未来发展趋势，所以相关企业要加强对无氧化处理工艺技术的深入研究，为我国的工业发展提供新鲜的血液及广阔的发展空间，进而促使我国实现小康社会。

6 结语

综上所述，随着科技水平不断提高，金属材料热处理工艺技术也得到了相应的发展，让金属材料在经济热处理工艺技术处理之后，其柔韧度及防腐、防蚀性能都得到了明显的增加，因此相关科研人员要加强对金属材料热处理工艺技术，让金属材料在使用热处理工艺技术时，不仅能确保金属材料质量，提高金属材料的使用率，而且还要降低金属材料生产过程中对环境的污染率，促使金属材料得到更加广泛的应用和发展，进而更好的带动社会经济发展。