金属材料与热处理工艺关系探索分析

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　　摘 要：在工业生产中，为了最大限度地发挥金属材料的性能和功能。在设计工作中就要对热处理工艺和金属材料之间的关系进行分析。如果热处理条件不合理对于体基础材料的机械性能的提升是不利的，因此设计人员要根据热处理工艺的要求和金属材料的成分进行相应的关系的论证，从而合理安排工艺流程，才能得到较好的效果。
　　关键词：金属材料;热处理工艺;关系探索
　　目前在进行工业生产中，金属材料中多包括铁铝铜面锌锰等等。金属材料的内部结构，除了金属原子之间的结合，还有原子在空间排列方式，无论是排列方式还是原子之间的结合，都会产生密切的关系。由于排列方式和结合方式的不同，使得基础的性能也会不同。因此进行金属材料热处理的时候，要根据金属的性能进行论证。例如金属工件在放在一定的介质中，或者加熱到一定的温度的时候，就会发生不同的介质速度，不同介质冷却的速度也会对金属材料表面的组织结构进行改变。此时采用相应的热处理工艺，不仅能够改变金属的原子排列，还能改变其机械性能和组织结构。要根据工程技术的需要，进行相应的热处理条件的设置和分析。根据金属材料的性能，以及其与热处理工艺的关系，来判定使用哪一种热处理，工艺更为适宜，以此提高材料的机械性能。
　　1 金属材料与热处理关系
　　金属材料在与热处理工艺之间进行加工的时候，切削工艺的施工好坏对于提高产品质量有很大关系。在切削过程中切削的刀具切削的条件，被切削的材料，都各自会有不同的变化，环境条件的不同还会产生不同程度的金属变形以及光洁度。如果进行预先热处理的话，对于半成品或者是各种铸锻焊工件的毛坯，进行冶金热加工过程中产生的热量可以进行消除，就可能会产生很好的组织状态。因此通过提高零件的切削性能，保证材料的切削精度，从而使得最佳切削性能能够体现出热处理工艺的水平。[1]
　　对于材料进行切削加工，如果硬度偏低，还会产生粘刀现象，对于被加工零件的表面光洁度也会产生降低。此时如果对金属材料进行不完全淬火处理，还会形成粘合的倾向性减少的问题。因此应该经过先强化处理，然后再切削加工。这种方式，得到的晶力均匀性较强，切削性能能够得到改善，机械加工精度会不断提高，形成最终的热处理效果。
　　2 金属材料的切边衡量和热处理温度关系
　　需要对材料在减轻应力作用下的力学性能指标进行分析。例如在变形比例极限范围内，计算出机应力和切应变的比值这些比值可以表现出材料的刚性，墙模量大的特性，经过热处理，材料本身的物理性质会发生改变。结合实验可以发现设计计算的伸长量和弹簧的实际生产量会有一定的误差。因此在工业生产中，分析了金属材料切边模量变化和热处理的关系之后，使用材料的切分磨料和弹簧磨料进行相应的设计计算，通过计算，对加工后的成品谈话，进行热绕成形工艺的实施。对于影响原子间结合力的因素，应结合原子间结合力的数值，根据材料弹性模量的大小进行相应的形变。[2]
　　温度和组织的设计，保证经过热处理后即便是材料温度即使发生了变化，材料弹性模量也不会发生太大的变化。
　　3 金属材料的断裂韧性和热处理温度的关系
　　为了提高基础锻炼韧性，任何材料都应该对于裂纹和数量进行断裂力学的分析。为了防止在外力条件下锻炼韧性不断降低，应该对于金属晶体中基础组织的细细化以及材料的强韧性进行论证，得到的结果能够作为热处理后再结晶获得的参考。在一定的应力和变形温度条件下，当冷变形金属加热到足够高的温度之后，不同温度对基础的再结晶效果好坏，会导致发生动态再结晶。
　　通过实验可以发现，在钢坯料上进行小圆柱的切割，经过加工之后，选择700度、800度、900度、1000度不等，不同温度达到之后，此时热模拟实验机上金属材料的压缩变形也会发生不同百分比。在压缩后的式样经过沿轴线切割抛开之后，用化学物质显示晶体变形的过程，可以开始向等轴晶粒的形状进行变化。此时晶粒突然变得细小，几乎全部成为等轴晶体，晶体度可以达到YB12级，再接近晶核的形成与长大，需要进行原子的扩散，此时将变形金属进行加热，使原子发生激活并且迁移，通过对热处理的控制，提高了基础材料的断裂韧性。
　　4 金属材料抗应力腐蚀开裂与热处理应力关系
　　金属在加热的时候，由于特定的腐蚀环境和拉伸应力共同作用下，容易产生应力腐蚀开裂。为了改变材料内部的组织和性能，可以进行相应的金属热处理中的参与应力，和形成裂纹之间的关系分析。通过对材料内部的组织和性能的处理，改变金属热应力和相应盈利。在热应力的作用下，收缩表面，使得受拉应力在热处理过程中产生马氏体转变。通过实验我们可以看到金属热处理中淬火冷却速度能够影响淬火质量，并且最终决定残余应力。[3]
　　 为了达到淬火的目的，加快淬火冷却速度，抑制重力效果，这样做能够增加组织应力作用下的热应力值，减少工件表面上的热应力，尽量减小截面温差和洁面中心部位金属的收缩，从而达到抑制脆裂和减小应力值的目标。上表就是抗蚀耐热镍基合金的化学成分，从上表可以看到相应的铁、钴等强化镍基合金的元素。[4]
　　5 轴承盖真空热处理工艺
　　以轴承盖环行结构的热处理工艺为例，在进行检查的时候，首先进行了零件的标识、材料、外观、数量等的检查，没有发现存在质量问题，用清洗剂将零件清洗干净后，装入炉中，淬火。温度速率很快升高到600摄氏度，此时进行了200分钟的保温，降低油温之后，进行了零件的清洗和防护，干燥后涂上了防锈剂。进行相应的硬度值的记录，形成了成品零件的原始记录。
　　在热处理过程中，由于淬火的速度过快，发生了高温段内的冷却，就残余应力而言，这是抵消了组织应力之后产生的热应力值导致的结果，因此减少工件表面的拉应力，达到了抑制纵裂的目的。并且对截面温度进行了相应的金属收缩，之后，产生了抑制淬裂的效果。
　　6 结语
　　企业进行生产和金属加工，为了保障产品质量，就必须要对金属材料和热处理工艺路线进行熟练地掌控，遵循企业产品质量第一的原则，保证企业的产品能够产生效益，从而体现企业的价值。因此进行生产的时候，必须遵循国家有关规定，把握好金属材料的性能和热处理工艺的之间的关系，从而保证机械临界制造占有重要地位，提高金属零件的制造水平。
　　参考文献：
　　[1]李春雷.热处理工艺中温度及应力与金属材料的关系探讨[J].中国金属通报，2018，（3）：110，112.
　　[2]刘亚光.对金属材料与热处理工艺关系的研究[J].知识文库，2017，（18）.
　　[3]郑倩.浅谈金属材料与热处理工艺的关系[J].科技创新与应用，2016，（15）：130.
　　[4]董文，姜秋月.金属材料与热处理工艺关系的探讨[J].山东工业技术，2015，（22）：10.
　　[5]张佳.有关热处理对金属材料机械性能影响的探讨[J].建筑工程技术与设计，2017，（24）：4048.
　　[6]赵建刚.热处理工艺中温度及应力与金属材料的关系探讨[J].大陆桥视野，2016，（12）：119.
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