基于熱處理工藝的新型建筑金屬材料應(yīng)用

張朝亮

（福州外語外貿(mào)學(xué)院，理工學(xué)院，福建 福州 350000）

熱處理工藝作為一種新型的熱處理工藝方式，是在形變和熱處理強(qiáng)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在生產(chǎn)的過程中，金屬工件會(huì)受形變和相變的影響，達(dá)到單一形變無法達(dá)到的綜合強(qiáng)韌化效果。為了更好的利用新金屬材料的內(nèi)部成本，金屬材料通常用于熱處理，利用科學(xué)有效的處理方法，不僅可以提高新金屬材料的基本性能，還可以提高切割過程中的產(chǎn)品質(zhì)量，由于金屬材料基本性能不同，切削的環(huán)境和條件等都存在巨大的差異，因此，不同的材料切削的效果也各有差異。熱處理對(duì)象主要是不同類型的鑄件、焊工和熱處理產(chǎn)生的缺陷。在對(duì)金屬材料進(jìn)行預(yù)熱處理時(shí)，最大限度地保證材料的切削性能，以提高加工精度，預(yù)防材料質(zhì)量問題[1]。

在處理了新的建筑金屬之后，通常是因?yàn)樗鼈儾粔蛴?，所以?huì)出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象，如果發(fā)生了這種情況，金屬材料的表面會(huì)形成一些碎片，導(dǎo)致加工部件的光滑程度下降，這不利于處理細(xì)節(jié)。如果選擇正火就需要采用不完全淬火的熱處理工藝，這種處理方式不但可以保證加工材料的光滑度，它還可以減少粘刀現(xiàn)象，從而提高金屬材料的切削性能。例如，在使用鋁合金前要加強(qiáng)預(yù)熱處理，在切割過程中，提高鋁合金的切割性能，為以后的金屬材料預(yù)熱處理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 熱處理預(yù)熱在新型建筑金屬材料中的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的金屬材料有鋅，鉛，鉻等，但更多的是合金。金屬和合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)方面，第一，原子在空間中的順序及位置，金屬材料的性質(zhì)與空間中的原子的位置密切相關(guān)。在金屬材料的熱處理中，金屬工藝品必須放置在特定的環(huán)境中，并且加熱的溫度也要達(dá)到合適的條件[2]。第二，金屬材料在保持一定溫度后，必須在不同的環(huán)境中以不同的速度冷卻。這種技術(shù)可以改變金屬材料的表面和內(nèi)部特性。因此，金屬熱處理技術(shù)可以改變金屬與合金的原子性能，改變其結(jié)構(gòu)形式，控制金屬材料的機(jī)械性能，滿足在工程技術(shù)中的需求。不同的金屬材料熱處理?xiàng)l件，改變了不同材料的性能，只要經(jīng)過合理的安排，就可以達(dá)到理想的效果。

在加工過程當(dāng)中，金屬材料加工是整個(gè)過程當(dāng)中最重要的環(huán)節(jié)，且需要更加密切的配合，就無法完成預(yù)期的效果，熱處理預(yù)熱對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量大有好處，特別是在切削過程中，由于材料和切削條件的不同，金屬的變形程度也不同，最終的光滑度也會(huì)不同。預(yù)處理主要用于各類毛坯或半成品，用于消除冶金過程中的加工缺陷，確保金屬材料在切削技術(shù)人員和熱處理準(zhǔn)備人員中保持良好的組織狀態(tài)。各種材料的最佳切削性能必須具有一定的硬度范圍。新型建筑金屬材料在加工過程中，當(dāng)硬度較低時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，在前斜面容易形成切屑瘤，降低加工零件的平整度。所以在加工的過程中要經(jīng)過正火和不完全淬火處理，使切屑碎裂，減少形成粘刀的傾向性。

2 熱處理應(yīng)力在新型建筑金屬材料中的應(yīng)用

材料強(qiáng)度指標(biāo)和輕微疲勞,因此,對(duì)待各種疲勞條件下,最大熱應(yīng)力的形式創(chuàng)建過程不超過溫度指數(shù)較高,塑性變形發(fā)生在表面形式，主要是利用彈性,長期使用模具和高循環(huán)疲勞[4]。根據(jù)輕度疲勞理論，新金屬材料的熱疲勞通常與材料所屬的強(qiáng)度有關(guān)，如果霉菌表面溫度過高，則會(huì)受到其他因素的影響。通常情況下，金屬材料外部形狀受到熱力時(shí)，將超過高溫下的規(guī)避強(qiáng)度，因此波動(dòng)大大超過金屬材料的彈性和變形，導(dǎo)致其變形，這表明建筑金屬材料的低疲勞特征。新的建筑金屬具有高度的靈活性和良好的熱疲勞。目前對(duì)新建筑材料的研究很少，也不清楚強(qiáng)度和可塑性對(duì)耐熱疲勞的影響。不同的實(shí)驗(yàn)方法得出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。研究者通過對(duì)恒壓力控制乏力,聲稱,更多新建筑金屬的強(qiáng)度和強(qiáng)度越高,強(qiáng)度越強(qiáng),生命可以承受讓步所產(chǎn)生的熱循環(huán)壓力,工具磨不干裂,直至產(chǎn)生壓力不大于熱力循環(huán)力形式[5]。

在實(shí)驗(yàn)中需要注意，強(qiáng)度和塑性對(duì)新型建筑金屬材料抵抗熱疲勞程度是有直接關(guān)系的，特別是在以塑性為主的膨脹階段，熱疲勞抗力與韌性密切相關(guān)。國外一些研究表明，提高斷裂韌性有利于提高新型建筑金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展抗力和熱疲勞開裂抗力。材料的各向同性對(duì)材料的熱疲勞性能有很大的影響，尤其是韌性的各項(xiàng)同性，當(dāng)熱疲勞性能較好且各向同性較差時(shí)，材料的熱疲勞性能較差。熱處理工藝對(duì)材料的硬度、高溫強(qiáng)度和韌性有很大的影響。不同的熱處理應(yīng)力會(huì)影響新型建筑金屬材料的熱疲勞性能。同時(shí)，通過一定的熱處理工藝，可以消除材料的不均勻性，反映出化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱疲勞性能的影響，有效提高其熱疲勞性能。

3 熱處理溫度在新型建筑金屬材料中的應(yīng)用

金屬材料的熱處理是在特定條件下加熱、冷卻和加熱金屬的過程。主要目標(biāo)是通過改變新建筑金屬的表面來控制材料的基本性能。熱處理的溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，是保證新型金屬材料基本性能的關(guān)鍵，若在實(shí)驗(yàn)中沒有掌控好熱處理溫度的參數(shù)，就會(huì)影響材料的相關(guān)輕度和韌性[6]。切割模塊是金屬合金的主要指標(biāo)之一，當(dāng)安裝后的新建筑轉(zhuǎn)化為彈性范圍時(shí)，新建筑材料的剪切與應(yīng)力比率是側(cè)向模和剪切可以反映新建筑材料的阻力。一般來說，新金屬材料切割得越多，硬度就越高。在熱處理之后，金屬材料的相關(guān)特性發(fā)生了變化，然后是變量的切線。金屬材料彈性的模數(shù)取決于原子的力量。原子間力受金屬材料結(jié)構(gòu)與溫度的影響，特別是熱處理后，會(huì)影響金屬材料的基本結(jié)構(gòu)，致使原子作用力發(fā)生變化，導(dǎo)致新型建筑金屬材料模量發(fā)生變動(dòng)，因此要控制好回火溫度和材料的硬度，保證在一定合理的范圍之內(nèi)[7]。

新型建筑金屬材料的斷裂韌性是金屬材料的基本屬性，和其他材料相比，不但具有較強(qiáng)的斷裂韌性，從斷裂力學(xué)的角度看，沒有一種金屬材料是完美的。每種材料包含不同數(shù)量和大小的裂縫，所表現(xiàn)的韌性和硬度也有所不同。為了防止新的金屬材料被破壞，需要提高其溫度控制，及金屬材料的生產(chǎn)率和硬度，改變研究中心的金屬結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)晶體治療，有效地減少金屬材料內(nèi)部的混亂程度。其基本原理就是對(duì)新型建筑金屬材料進(jìn)行熱處理，結(jié)晶,增加了晶界的比例,以提高新建筑金屬材料的韌性,當(dāng)材料的熱處理溫度達(dá)到一定高度,金屬材料的宏觀性能將會(huì)改變,以確保新建筑材料的金屬原子擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移不發(fā)生,實(shí)現(xiàn)材料的再結(jié)晶,你需要控制熱處理溫度,否則會(huì)影響新型建筑金屬材料的斷裂韌性。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)有的金屬材料熱處理技術(shù)當(dāng)中，無論是對(duì)金屬內(nèi)部的改變還是表面的處理，都有非常大的局限性。為此，本文基于熱處理工藝提出新型建筑金屬材料的應(yīng)用。該材料無論是在生產(chǎn)工藝上還是加工的過程中，都可以有效保障材料的精準(zhǔn)程度，另外還可以保障材料本身具有的特性。綜上可知，在未來的發(fā)展中，要以調(diào)節(jié)成品工件為主，針對(duì)具有的材料對(duì)熱處理工藝進(jìn)行有效的改進(jìn)。