金屬材料熱處理工藝與技術(shù)分析

李立堯

摘 要：近年來(lái)隨著我國(guó)金屬材料加工技術(shù)的不斷發(fā)展，使得金屬材料的應(yīng)用空間也變得越來(lái)越多。借助于相應(yīng)的金屬材料熱處理工藝，可以使得金屬材料的性能得以最大程度的發(fā)揮，這也就需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)金屬材料熱處理工藝的研究力度。本文就金屬材料熱處理工藝以及相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：金屬材料；熱處理工藝；技術(shù)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TG154 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2017）08-0173-02

Abstract：in recent years， with the continuous development of metal processing technology in China， the application space of metal materials has become more and more. With the aid of the corresponding heat treatment process of metal materials， the performance of metal materials can be achieved to the maximum extent. Therefore， it is necessary to further strengthen the research on the heat treatment process of metal materials. In this paper， the heat treatment process of metal materials and the corresponding application technology are analyzed.

Key Words：metal material； heat treatment process； technical analysis

近年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得金屬材料的熱處理工藝也獲得了迅速的發(fā)展。可以說(shuō)金屬材料的熱處理技術(shù)水平高低程度直接影響到該金屬制品的整體質(zhì)量。此外在對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理的過(guò)程中，還有可能出現(xiàn)環(huán)境污染護(hù)著資源浪費(fèi)等問(wèn)題。因此說(shuō)金屬材料熱處理工藝與技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化與完善有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1金屬材料的種類(lèi)與性能

金屬材料在人們的日常生活生活中有著非常廣泛的應(yīng)用，其因?yàn)樽陨淼膹?qiáng)度高、塑性好以及韌性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)，在各行各業(yè)中也得到了非常廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)階段所應(yīng)用到的金屬材料主要有多孔金屬材料與納米金屬材料這兩種，其中多孔金屬材料具備有良好的可滲透性，并且有著耐腐蝕、高強(qiáng)度等諸多優(yōu)點(diǎn)，在多個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。因此多孔材料的多孔性特性，導(dǎo)致其表面積比較多，并被廣泛的應(yīng)用到了熱交換器以及散熱器中。此外多孔材料較之普通金屬有著更強(qiáng)的吸收性能，因此也被廣泛的應(yīng)用到了移動(dòng)電磁設(shè)備之中。隨著我國(guó)納米技術(shù)的不斷發(fā)展，使得納米材料的研究力度也得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，總所周知，當(dāng)物質(zhì)的尺寸在納米程度進(jìn)行改造時(shí)，該物質(zhì)的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生非常大的變化，而納米金屬材料的納米組織以及架構(gòu)都比較細(xì)小，這也就導(dǎo)致了其物理性能以及整體性能得到非常大的改善，現(xiàn)階段常見(jiàn)的鋁基納米負(fù)荷材料其因?yàn)榫邆溆泻芎玫膹?qiáng)度以及抗疲勞性能，從而被廣泛的應(yīng)用到了個(gè)晶體復(fù)合材料之中，并取得了非常良好的應(yīng)用效果。

在進(jìn)行金屬材料性能的分析與研究過(guò)程中，一般是從以下三種性能來(lái)進(jìn)行分析與研究：（1）耐久性：金屬材料的耐久性與其所遭受到的腐蝕情況是相對(duì)而言的，可以說(shuō)各種金屬材料在具體的應(yīng)用過(guò)程中勢(shì)必會(huì)遭受到不同程度的腐蝕危害，并且包含有應(yīng)力與縫隙等多種腐蝕情形，因此說(shuō)金屬材料自身所遭受到的腐蝕程度越低，其所對(duì)應(yīng)的耐久性也就越突出。（2）硬度：金屬材料的硬度一般指的是其抗擊能力，這也是金屬材料自身性能之中的一個(gè)關(guān)鍵特性，一般情況下金屬材料的硬度越好，則證明其擁有著更強(qiáng)的抗擊性能，其應(yīng)用范圍也能夠得到更進(jìn)一步的提升。（3）疲勞性：金屬材料在遭受到了持續(xù)性的應(yīng)力作用之后，就可能會(huì)出現(xiàn)材料異常斷裂這一情況的發(fā)生，這一特性也被稱(chēng)作是金屬材料自身的疲勞性特征。盡管材料自身的應(yīng)力未曾達(dá)到金屬的臨界承受點(diǎn)，但是依舊可能在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作用下，導(dǎo)致該金屬材料出現(xiàn)斷裂等情況[1]。

2金屬材料的性能與熱處理工藝的關(guān)系分析

為了取得一個(gè)良好的金屬材料熱處理效果，也就需要對(duì)金屬材料自身的性能與熱處理工藝兩者間的聯(lián)系有一個(gè)清晰的了解，并在此基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行熱處理工藝的針對(duì)性選擇。

2.1金屬材料的耐久性以及熱處理應(yīng)力

如果金屬材料處于長(zhǎng)時(shí)間遭受外力或者長(zhǎng)期放置在易腐蝕的環(huán)境下時(shí)，就會(huì)因?yàn)橄嚓P(guān)的應(yīng)力狀況而導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的腐蝕以及開(kāi)裂情況，這也就需要充分考慮到熱處理應(yīng)力與金屬材料自身耐久性之間的關(guān)系。一般情況下在對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理的過(guò)程中，熱處理應(yīng)力與大小與金屬材料自身的耐久性也存在著一定的相關(guān)性，這也就需要盡可能降低熱處理剩余應(yīng)力對(duì)于金屬材料所造成的各種不利影響，并借此使得該金屬材料的耐久性以及質(zhì)量得到更進(jìn)一步的提升。

2.2技術(shù)材料切割與熱處理預(yù)熱

在進(jìn)行金屬材料的切割施工過(guò)程中，也需要根據(jù)該金屬材料自身的特性，來(lái)進(jìn)行切割工具的合理選擇。此外在切割過(guò)程中其金屬的變形情況以及金屬材料的光澤度也會(huì)直接受到施工環(huán)境的影響，這也就需要在對(duì)金屬材料采取熱處理工藝的過(guò)程中，能夠事先做好金屬材料的預(yù)熱處理，并為后續(xù)的金屬材料切割以及熱處理步驟提供更為完善的保障措施。在對(duì)金屬材料進(jìn)行了預(yù)熱加工處理之后，其能夠使得切割過(guò)程中的刀具粘連情況得到大幅度的降低，并使得切割效率以及切割的精準(zhǔn)程度得到有效的提升，從而促使該金屬零部件的性能與質(zhì)量得到顯著提高[2]。

2.3金屬材料的疲勞性與熱處理溫度

在進(jìn)行金屬材料的加工處理過(guò)程中，還需要進(jìn)行熱處理工藝以及整體加工過(guò)程兩者的有機(jī)融合，這樣就能夠使得金屬成品的性能與質(zhì)量得到較大程度的提升，在經(jīng)過(guò)相應(yīng)的高溫處理之后，通過(guò)短時(shí)間內(nèi)的冷卻處理其可以使得金屬材料所承受大應(yīng)力值得到臨界值，并容易直接出現(xiàn)材料的斷裂等情況。因此在實(shí)際操作過(guò)程之中也就需要對(duì)熱處理的溫度進(jìn)行合理的把握，并需要在持續(xù)性的調(diào)整過(guò)程中尋求到最為合適的溫度，從而達(dá)到提升該金屬材料疲勞性的效果。

3金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)

近年來(lái)我國(guó)的金屬材料熱處理工藝的到了迅速的發(fā)展，其新發(fā)展的熱工藝與技術(shù)其不僅具備有更高的準(zhǔn)確性以及有效性，并且能夠使得該金屬材料的質(zhì)量以及整體應(yīng)用性能得到進(jìn)一步的提升。通過(guò)通過(guò)這些先進(jìn)的熱處理工藝與技術(shù)的合理應(yīng)用，其也能夠取得有效減少熱處理過(guò)程中所產(chǎn)生的各種能耗，并且能夠起到良好的環(huán)境保護(hù)效果。本文就以下幾種常見(jiàn)的金屬材料熱處理工藝與技術(shù)進(jìn)行了分析研究。

3.1化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)

化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)其主要是對(duì)金屬材料進(jìn)行了化學(xué)處理，并能夠通過(guò)化學(xué)熱處理的方式來(lái)完成金屬材料的薄層滲透工作，從而使得該金屬材料的堅(jiān)韌性得到更進(jìn)一步的提升。此外通過(guò)化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)，其能夠最大限度的降低金屬材料的浪費(fèi)，并能夠有效避免對(duì)于環(huán)境的污染，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保效益。此外在對(duì)金屬材料進(jìn)行化學(xué)熱處理的過(guò)程中，其只需要滲透到金屬薄層，就能夠使得該金屬材料的性能得到有效的提升，這樣也就使得金屬材料的處理效率得到提升。

3.2激光熱處理技術(shù)

激光具備有非常強(qiáng)的穿透性，因此對(duì)于一些表面比較堅(jiān)硬的金屬材料進(jìn)行熱處理的過(guò)程中，也就可以通過(guò)激光技術(shù)來(lái)完成這項(xiàng)工作，并能夠取得良好的金屬材料熱處理效果。通過(guò)激光熱處理技術(shù)在金屬材料處理過(guò)程中的應(yīng)用，其能夠使得金屬表面的硬度得到一定程度的增加，而為了使得激光熱處理的工作效率得到進(jìn)一步增加，也就需要通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制效果，并借此來(lái)實(shí)現(xiàn)激光的熱處理自動(dòng)化發(fā)展。

3.3超硬涂層技術(shù)

該熱處理技術(shù)主要進(jìn)行的是金屬材料的表層處理，并不會(huì)對(duì)該金屬材料的內(nèi)部進(jìn)行任何處理，而在現(xiàn)有的金屬材料熱處理技術(shù)中，超硬涂層技術(shù)也是應(yīng)用最為廣泛的一種金屬材料熱處理技術(shù)。采用超硬涂層技術(shù)其能夠在完成金屬材料的熱處理這一過(guò)程中，來(lái)讓該金屬材料的表面硬度得到有效的提升，并能夠使得該金屬材料做制成的成品變得更加的耐用。此外超硬涂層技術(shù)其還能夠使得金屬材料的使用性能得到顯著的提升，并擁有者快捷方便的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[3]。

3.4熱處理CAD技術(shù)

熱處理CAD技術(shù)作為現(xiàn)階段金屬熱處理技術(shù)中的一種先進(jìn)技術(shù)，其主要是借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)先進(jìn)行熱處理工藝的模擬，然后再借助于智能處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬材料的熱處理。在對(duì)金屬材料通過(guò)CAD技術(shù)來(lái)進(jìn)行熱處理時(shí)，其首先需要工作人員在計(jì)算機(jī)上面進(jìn)行該熱處理CAD技術(shù)的模擬還原，然后在此基礎(chǔ)上結(jié)合相應(yīng)的熱處理過(guò)程來(lái)進(jìn)行熱處理測(cè)量的針對(duì)性制定，從而完善該金屬材料的處理環(huán)節(jié)。在金屬材料的熱處理過(guò)程中通過(guò)CAD技術(shù)的合理應(yīng)用，因此存在有模擬處理步驟，所以能夠?qū)υ摻饘俨牧系臒崽幚硇ЧM(jìn)行有效的預(yù)見(jiàn)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)熱處理過(guò)程中所存在的問(wèn)題并加以改正，這樣就可以有效避免一些金屬材料熱處理過(guò)程中出現(xiàn)的不必要問(wèn)題，并使得該金屬材料的性能得到一定程度的提升。

3.5真空熱處理技術(shù)

真空熱處理技術(shù)其指的是借助于真空來(lái)完成相應(yīng)的金屬熱處理工作，借助于真空熱處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行金屬材料的處理過(guò)程中，其具備有效率高的特點(diǎn)，并且能夠?qū)庸み^(guò)程中所產(chǎn)生的各種有毒廢氣進(jìn)行有效的控制，因此說(shuō)真空熱處理基礎(chǔ)其能夠使得金屬熱處理工作的工作效率得到更進(jìn)一步的提升，并且能夠取得一個(gè)良好的環(huán)境保護(hù)效果[4]。

3.6振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)

在通過(guò)振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)來(lái)完成金屬材料的熱處理工作時(shí)，其能夠直接借助于振動(dòng)來(lái)完成金屬材料材料的熱處理工作，并能夠使得該金屬材料的穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提升。此外該熱處理技術(shù)還不會(huì)使得該金屬材料的性狀產(chǎn)生變化。但是在通過(guò)振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行金屬材料的處理過(guò)程中，其往往需要借助于現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行熱處理工藝的監(jiān)督以及控制工作，并借此來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)時(shí)效熱處理的自動(dòng)化控制，并使得相關(guān)金屬制品的生產(chǎn)時(shí)間得到明顯縮短，來(lái)使得該企業(yè)的生產(chǎn)效益也得到有效的提升。

4金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)展望

近年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展與進(jìn)步，有許多新工藝也被應(yīng)用到了實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程之中。在金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)熱處理工藝的合理應(yīng)用，其一方面能夠使得該金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到有加快；另一方面還能夠使得該金屬產(chǎn)品的各種應(yīng)用性能也得以有效的提升。而在上述的金屬材料熱處理技術(shù)中，可控氣氛熱處理技術(shù)也是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛與成熟的一種技術(shù)，該金屬材料熱處理工藝能夠通過(guò)一個(gè)可靠的氣氛介質(zhì)來(lái)完成相應(yīng)的材料熱處理工作，并能夠使得整個(gè)金屬材料的熱處理過(guò)程變得更加的平穩(wěn)與安全。目前我國(guó)對(duì)于可控氣氛熱處理工藝的應(yīng)用變得越來(lái)越普遍，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在著比較多的問(wèn)題，這也就要求相關(guān)的金屬產(chǎn)品制造企業(yè)能夠進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有的熱處理工藝與技術(shù)，并借此來(lái)使得自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力得到進(jìn)一步的提升，并使得我國(guó)的金屬材料熱處理工藝與技術(shù)獲得更大的發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)的科學(xué)技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，使得金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)也得到了一定程度的發(fā)展，近年來(lái)金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)不僅需要確保有效性以及高準(zhǔn)確性，還需要在節(jié)約能源的情況下來(lái)注重環(huán)境保護(hù)。但是現(xiàn)階段的熱處理技術(shù)中仍舊存在著諸多的不足之處，這也就需要對(duì)其進(jìn)行不斷的優(yōu)化與完善，從而促使我國(guó)的金屬材料熱處理工藝得到更進(jìn)一步的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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