關(guān)于金屬材料與熱處理工藝的探討

李 林（四川科新機(jī)電股份有限公司，四川德陽 618400）

關(guān)于金屬材料與熱處理工藝的探討

李 林
（四川科新機(jī)電股份有限公司，四川德陽 618400）

近幾年隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化工藝得到了快速發(fā)展，其工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)自動化技術(shù)得到了創(chuàng)新發(fā)展。眾所周知，在工業(yè)機(jī)械行業(yè)的有序發(fā)展中離不開金屬材料，通常需要將這些金屬材料采取熱處理的方式才能加以應(yīng)用。鑒于此，主要分析了金屬材料與熱處理工藝，從理論以及相關(guān)工藝概述出發(fā)，加強(qiáng)探究與分析。

金屬材料；熱處理；工藝

1 金屬材料結(jié)構(gòu)與組織概述

從時間角度分析，在幾千年之前的鐵器時代，金屬材料便出現(xiàn)在人們身邊，金屬材料被制作出生產(chǎn)勞動工具以及其它工具，與此同時，人們也清楚認(rèn)識到了熱處理的作用。從當(dāng)前的發(fā)展趨勢分析，近幾年隨著社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國金屬材料加工工藝已經(jīng)得到了創(chuàng)新發(fā)展，并在國際中占據(jù)重要地位，尤其在工業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展下，越來越多的領(lǐng)域重視金屬材料，應(yīng)用最多的便是合金材料，從宏觀角度分析，無論哪一種材料，只有將其實施熱處理，將內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)改善，才能發(fā)揮其作用[1]。從微觀角度分析，雖然經(jīng)過熱處理加工工藝，金屬材料發(fā)生變化，但是金屬材料外部形狀以及化學(xué)成分不會發(fā)生變化，僅僅改善金屬構(gòu)件內(nèi)部的顯微組織，但是從整體角度分析，金屬材料的性能發(fā)生了重大變化。

2 金屬材料熱處理工藝的概述

所謂的熱處理便是將金屬的材料放到對應(yīng)的容器之中，對其進(jìn)行加熱、保溫、冷卻，將材料的表面、內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織進(jìn)行改變，是對金屬材料性能進(jìn)行控制的一種工藝。從某個角度分析，金屬材料熱處理工藝的應(yīng)用，可以進(jìn)一步增強(qiáng)零部件耐磨損、抗疲勞的能力，還可以提高零件的整體使用強(qiáng)度，延長金屬材料的使用壽命。當(dāng)然從經(jīng)濟(jì)角度分析，金屬材料熱處理工藝能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約資源，避免產(chǎn)生污染[2]。熱處理工藝則是相關(guān)工作人員將金屬材料進(jìn)行加熱，在加熱到一定溫度之后，根據(jù)材料大小以及形狀不同采取保溫措施，并對其進(jìn)行冷卻，其中值得注意的是淬火的應(yīng)用能夠?qū)⒉牧线M(jìn)行加熱與保溫，并在此之后將材料放入到水中進(jìn)行冷卻，這種方式下金屬材料的硬度會得到提高，但是相應(yīng)的脆度也會得到加強(qiáng)，因此為從根本上降低物體脆性，則需要將經(jīng)過淬火之后的金屬工藝進(jìn)行保溫，而后進(jìn)行冷卻。

3 金屬材料與熱處理之間的關(guān)系

3.1 熱處理預(yù)熱與金屬材料切削性能之間的關(guān)系

從全局出發(fā)分析，在當(dāng)前我國金屬材料加工企業(yè)在熱處理預(yù)熱以及金屬材料切削方面存在聯(lián)系，這樣一來，則可以進(jìn)一步提高金屬材料的屬性。除此之外，金屬材料在熱處理預(yù)熱之后，金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生非常大的變化，只有經(jīng)過預(yù)熱，金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，當(dāng)然只有經(jīng)過預(yù)熱，才能進(jìn)一步改善材料的硬度以及外形，才能將金屬材料的屬性得到改良。從某個角度分析，材料內(nèi)部發(fā)生變化，金屬材料的切削性能得到改善，切割演變的比較簡單。由此可以了解到熱處理預(yù)熱能夠?qū)饘偾懈町a(chǎn)生影響，是熱處理以及金屬材料之間十分重要的關(guān)鍵載體。

3.2 熱處理溫度與金屬材料切邊之間的衡量關(guān)系

在整個熱處理過程中最為主要的便是要將其溫度掌握好，之所以需要做好這一點是因為金屬材料切邊會受到相關(guān)溫度的影響。在經(jīng)過熱處理之后，物理狀態(tài)、硬度以及形態(tài)會發(fā)生重大變化，性能也會產(chǎn)生重大變化[3]。除此之外，在經(jīng)過數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計之后，與實際的情況相互對比，可以清楚了解到金屬切邊的性能發(fā)生重大變化。因此，筆者認(rèn)為在金屬材料與熱處理中需要掌握的便是材料數(shù)據(jù)，要保證溫度的合適性。

3.3 熱處理與金屬材料韌性的關(guān)系

毋庸置疑，有非常多的金屬屬性存在缺陷，具有代表性的便是韌性不足、硬度不足，且有非常多的金屬材料在熱處理之后，其韌性會得到提高，金屬材料的作用也會得到發(fā)揮。當(dāng)然，在熱處理之后，金屬材料的強(qiáng)度硬度會因為內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，其狀態(tài)比較穩(wěn)定，性能也會得到改良。

4 金屬材料銹蝕、開裂問題分析

一般情況下，在金屬加熱或者冷卻的過程中，如果刻意的拉伸則會改變材料本身的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，往往會導(dǎo)致材料因為外界環(huán)境影響而發(fā)生變化，從而出現(xiàn)鐵銹，這樣則會導(dǎo)致金屬材料的脆性增加，出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。從另外一個角度分析，金屬材料在存放的過程中如果受到影響，那么則會導(dǎo)致材料本身發(fā)生變化，會出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，如果不及時進(jìn)行處理，那么則會逐漸腐蝕材料，導(dǎo)致金屬材料表面不光滑，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不完成，嚴(yán)重影響金屬材料的實際使用。在日常工作中，需要對金屬材料保管加以關(guān)注，還需要定期或者不定期的進(jìn)行清理，對于還沒有使用的原材料要將表面上所存在的鐵銹進(jìn)行清理，然后再投入使用。對于已經(jīng)妥善保管的金屬材料，可以在表層涂抹防銹涂層，避免材料的形狀以及結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。與此同時，如果不及時將金屬材料的鐵銹及時清理掉，那么則會導(dǎo)致對環(huán)境產(chǎn)生污染，甚至造成事故[4-5]。舉例說明：2005年廣東某石油化工車間出現(xiàn)爆炸，造成多人傷亡，設(shè)備損害。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因則是缺乏對日常設(shè)備的管理與檢查，管道出現(xiàn)銹蝕，沒有經(jīng)過處理，在長期腐蝕中出現(xiàn)慢性病。

在金屬材料熱加工中還會出現(xiàn)另外一個問題，即出現(xiàn)開裂情況，這種情況同樣會對金屬材料的性能造成影響，之所以產(chǎn)生開裂現(xiàn)象是由于在熱加工過程中溫度忽高忽低，所以相關(guān)人員在熱加工工藝處理的過程中，需要控制好溫度，提高材料的韌性承受能力，形成結(jié)晶。

5 金屬熱處理工藝未來的發(fā)展

在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，金屬材料熱處理加工已經(jīng)成為現(xiàn)階段十分重要的組成內(nèi)容，但是在大多數(shù)金屬材料熱加工的過程中，會出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，這種情況則會嚴(yán)重影響材料再結(jié)晶的效果[6]。因此在金屬材料熱處理加工的時候需要對溫度加以控制，使其形成結(jié)晶。從另外一個角度分析，科技在發(fā)展，在進(jìn)步，工業(yè)、農(nóng)業(yè)在發(fā)展過程中離不開機(jī)械設(shè)備，金屬材料熱處理已經(jīng)發(fā)展成為了最為主要的任務(wù)與內(nèi)容。熱處理行業(yè)看似比較良好，但是卻存在危險性，且金屬以及金屬材料需要進(jìn)行高溫加工，很多生產(chǎn)加工設(shè)備如果不更新?lián)Q代，那么則會存在非常多的安全隱患，且在金屬材料高溫加工以及加熱的時候會產(chǎn)生有害氣體，這些有害氣體如果被人們吸入到體內(nèi)，則會威脅人體健康。熱處理行業(yè)屬于污染型行業(yè)，在進(jìn)行處理的時候需要考慮環(huán)境問題，并且不應(yīng)該構(gòu)建在居民區(qū)以及商業(yè)區(qū)，避免對人類造成傷害。

6 結(jié)束語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，我國工業(yè)技術(shù)水平越來越高，其中金屬材料熱處理已經(jīng)達(dá)到了全新的發(fā)展水平，且提高了金屬材料的有序發(fā)展與進(jìn)步。

[1] 李紅波.關(guān)于金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)用[J].科技與企業(yè)，2016，（7）：219；222.

[2] 王克權(quán).蘇“金屬材料熱處理和化學(xué)熱處理的現(xiàn)代設(shè)備與工藝”討論會[J].兵器材料科學(xué)與工程，1987，（6）：64-68.

[3] 高志玉，薛維華.金屬熱處理計算機(jī)輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].金屬熱處理，2012，（10）：92-95.

[4] 酉芳敏.金屬材料與熱處理工藝的探討[J].世界有色金屬，2016，（17）：124-125.

[5] 董博倫，柏久陽，林三寶，等.激光/電弧增材制造金屬的熱處理工藝研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].焊接，2016，（4）：17-22；73-74.

[6] 苑大偉.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)用探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（20）：56.

Discussion on Metal Material and Heat Treatment Process

Li Lin

In recent years，with the continuous development of China’s social economy，modern technology has been rapid development，its industrial machinery production automation technology has been the development of innovation.As we all know，in the orderly development of the industrial machinery industry can not be separated from the metal material，usually need to take these metal materials can be applied to heat treatment.In view of this，the following analysis of the metal material and heat treatment process，from the theory and related technology overview，strengthen the research and analysis.

metal material；heat treatment；process

TJ018

A

1003-6490（2016）12-0067-02

2016-12-20

李林（1980—），男，四川德陽人，工程師，主要研究方向為材料加工及應(yīng)用。