金属材料热处理变形的影响因素与控制策略

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　　摘要：金属材料在对金属材料进行加工处理的过程中，热处理技术应用十分广泛。其有助于金属材料的制造和加工企业实现变形的科学控制，以保证在实际生产中热处理过程的有效应用，对中国的金属行业提升生产能力、提高产品质量的同时，推动相关企业的快速健康的发展在一定程度上。
　　关键词：金属材料；热处理；影响因素；策略
　　处理在金属材料加工制造材料的应用中，有效提高了金属材料的性能，所以對热处理变形因素的研究，从而提出的有效解决措施和方案，有利于金属材料制造和加工企业对热处理规避变形进行有效的控制，满足了社会经济发展和国防金属材料的需要，减少了金属材料资源的浪费，充分发挥了其作用。
　　一、金属材料热处理变形的影响因素
　　1.1时效与冷处理
　　金属材料热处理时会有低温回火的情况，低温回火与时效会造成两种金属变形的情况，分别为马氏体分解和碳化物析出，使金属材料的体积减小，出现变形大的情况；还有应力松弛影响，这种情况会造成金属材料出现畸形的状态。其中，冷处理的方式会造成残存金属材料中的奥氏体逐步转变为马氏体，使金属材料体积发生变化，最终出现变形。
　　1.2原始组织与应力状态
　　金属材料在淬火前会受到有关联的原始组织的影响，最常见的是碳化物的数量、碳化物的形态、合金元素产生的纤维方向等，都会带来一定影响。经过行之有效的调质处理，可以缩减其对金属材料热处理时的变形情况，使金属材料的淬火变形有一定的规律性，最终可以控制金属材料的热处理变形。
　　还有一种化学热处理方式，主要作用是改善金属材料表层的一些性能，使金属材料发挥更好的效果。如化学热处理可以提升金属材料表层抗氧化功能、耐磨性能等。但需要注意的是，化学热处理的深度在一定范围内，如果保证实现渗透层，在进行化学热处理后，就要进行磨削加工。通常情况下，金属材料性能较差，化学热处理过程中出现的变形情况相对难处理。
　　二、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易操作原则
　　通常，金属材料与热处理技术将位于这个城市的郊区进行操作，如操作场地条件，无法达到金属材料的热处理和变形控制要求的精加工，为了应对这种情况，在应用金属材料的变形控制方案相关技术的热处理，有必要提高金属材料热率的容错率从而控制方案的变形，以减少对外部环境的影响，金属材料的热处理变形控制。
　　2.3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。
　　三、金属材料热处理变形的控制策略
　　3.1做好热处理工艺前的预处理工作
　　金属热处理时的正火和退火对变形量也有影响。正火时若温度偏高，容易造成材料内部变形加大，所以应在热处理前进行温度控制。实践表明，正火处理后采用等温淬火处理手段可使材料内部结构更为均匀。另外，为提高材料正火处理的成效，结合材料自身结构特点采取适当的退火，可以缩小材料所受温度梯度，在热处理期间控制变形，提高材料热处理的质量和水平。
　　3.2对淬火工艺合理应用
　　在金属热处理工作中，淬火工艺是最为核心化的一项工作步骤，且其发挥着极为重要的作用。不合理的淬火介质，很容易导致金属材料内部出现应力失调。所以在实际的处理过程中，要降低淬火阶段的操作失误情况，工作人员要在原有的工作基础上，对淬火工艺进行合理化的创新，调节冷却的速度，降低材料的变形量，像油和水是常用的淬火介质，为了提升淬火速度，保证冷却效果，当使用水作为淬火介质时，其温度应该被控制在60℃左右；而使用油作为淬火介质的时候，其温度则应该被控制在70℃左右。选择合理的淬火介质，能够降低热处理对材料内部应力产生的影响，对金属材料的变形情况进行控制。
　　3.3选择科学的冷却方案
　　在冷却方法的选择上，针对金属材料热处理的工作内容，当前主要有单液淬火和双液淬火这两类。在使用上，单液淬火方法可以提升淬火的工作效率，但是却难以对淬火的速度进行控制，所以工作人员在选择上应该平衡这两种工作方法的使用。
　　3.4选择有效的加工方式
　　在金属材料进行加热、冷却的过程中，选择不同的夹装方法，也会导致加工件形状受到不同的影响。在此过程中，必须要根据零件的实际情况，选择合适的装夹方法，这样才能够对热应力不均匀所导致的变形情况进行避免。在实际工作过程中，可以根据材料的实际要求、特点，对装夹方式进行适当的改变。如果在金属材料加工的过程中需要进行热处理，那么还应该在机械加工过程中预留相应的加工余量，确保热处理过程中金属材料可以具备较为足够的形变余地。完成热处理加工工作之后，可以根据其变形规律，利用淬火变形合格率来提升材料质量，要求所有变形值必须要满足工件的实际规定。
　　结语：
　　金属材料在热处理过程中往往会出现变形问题，进而会影响到金属材料的实际应用，为了避免热处理变形问题的产生，本文主要研究金属材料热处理变形的相关影响因素以及控制策略。
　　参考文献
　　[1]王利荣。浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].世界有色金属，2018（02）：226-227.
　　[2]彭天成。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].冶金与材料，2018（01）：44+46.
　　[3]吴江涛，潘海宏，王云龙，杨学山。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].世界有色金属，2017（19）：236+238.
　　[4]高静，申志敏。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].应用能源技术，2017（06）：12-14.
　　（作者单位：辽宁科技学院）
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