金屬材料熱處理變形的控制因素研究

摘 要：工業(yè)作為我國現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)中十分重要的因素之一，以其自身的發(fā)展優(yōu)勢不斷推動(dòng)著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。制造業(yè)作為工業(yè)行業(yè)中的龍頭產(chǎn)業(yè)之一，在實(shí)際生產(chǎn)生活中，金屬材料熱處理變形則有著較為完整的體系和模式，并在應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，為不同工業(yè)行業(yè)提供了重要的技術(shù)保障。隨著對機(jī)械設(shè)備需求增加，本文將對金屬材料熱處理變形的控制因素進(jìn)行簡要分析與探究，有針對性的分析控制因素并提出可行操作對策，旨在為未來行業(yè)發(fā)展的過程中提供更加科學(xué)的理論建議。

關(guān)鍵詞：金屬材料;熱處理變形;控制因素;有效對策

1.金屬材料熱處理變形的主要事項(xiàng)

金屬材料質(zhì)量輕、延展性好，已經(jīng)作為工業(yè)生產(chǎn)中十分重要的原材料，金屬材料熱處理在我國工業(yè)領(lǐng)域的多年實(shí)踐應(yīng)用中，已經(jīng)成為了我國工業(yè)制造等相關(guān)行業(yè)中不可或缺的工業(yè)組成環(huán)節(jié)。實(shí)質(zhì)上是加工金屬材料工藝，經(jīng)過熱處理，提高各種技術(shù)性能，強(qiáng)化抗磨損性能，延長使用壽命。而在進(jìn)行實(shí)際金屬材料熱處理操作中，其工藝也影響著材料質(zhì)量，甚至引發(fā)金屬材料的變形等。因此，需要對金屬材料熱處理變形的基本概念和金屬材料熱處理的要求進(jìn)行更加明確性分析[1]。

2.金屬材料熱處理變形的主要因素

機(jī)械設(shè)備零件是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中主要組成部分，直接關(guān)乎設(shè)備的整體質(zhì)量。零件的設(shè)計(jì)與選材都要結(jié)合金屬實(shí)際情況、綜合性能、產(chǎn)品需求等多方面的要求進(jìn)行選取，避免外界因素引起熱處理變形。金屬材料的大范圍應(yīng)用，讓金屬材料熱處理變形直接影響著金屬材料質(zhì)量。但當(dāng)前相關(guān)人員在進(jìn)行實(shí)際操作的過程中，常會(huì)由于方式不當(dāng)，參數(shù)不準(zhǔn)確、順序以及過程操作有誤等問題，影響著金屬的質(zhì)量，甚至造成金屬材料變形等現(xiàn)象出現(xiàn)[3]。

首先因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力塑性致變形，金屬材料進(jìn)行熱處理的過程中，要經(jīng)過三個(gè)主要的階段，加熱、保溫與冷卻處理。加熱與冷卻處理是最容易出現(xiàn)差錯(cuò)的過程，受內(nèi)應(yīng)力的外界作用，易在兩者之間的時(shí)間差異上造成金屬材料變形。其次金屬材料熱處理過程影響金屬材料變形。操作流程的標(biāo)準(zhǔn)化是對整個(gè)工業(yè)制造業(yè)中熱處理技術(shù)的一種重要保障。若在金屬熱處理操作過程中，操作過程不夠標(biāo)準(zhǔn)化和嚴(yán)謹(jǐn)化，也會(huì)導(dǎo)致處理的部位出現(xiàn)偏移，甚至是引發(fā)一系列變形等問題。最后熱處理參數(shù)影響金屬材料變形，在不同行業(yè)進(jìn)行金屬熱處理的過程中，操作中所涉及的參數(shù)也會(huì)對金屬材料變形造成不同的影響。在操作流程中其參數(shù)主要是指金屬材料的溫度、電流和質(zhì)量等不同參數(shù)之間的關(guān)系。

3.金屬材料熱處理變形的有效對策

金屬材料熱處理的整個(gè)過程較為復(fù)雜，操作人員要全面掌握金屬材料的性質(zhì)與整個(gè)處理的工藝，結(jié)合金屬材料自身性質(zhì)，合理運(yùn)用熱處理工藝方式，控制好整個(gè)過程的應(yīng)力，避免金屬材料熱處理變形，影響到金屬架構(gòu)的質(zhì)量，為機(jī)械設(shè)備奠定夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.1處理環(huán)節(jié)中的質(zhì)量控制

金屬材料的相應(yīng)構(gòu)件通過處理，提升其材料的均勻性，構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)，一定程度上減少相應(yīng)的處理不當(dāng)引發(fā)的內(nèi)應(yīng)力，直接關(guān)系著減少金屬材料的變形，在實(shí)際材料加熱過程中，通過處理的方法減少材料因熱處理而導(dǎo)致變形的原理，達(dá)到相應(yīng)的工藝效果，促進(jìn)工藝方面的提升。

3.2淬火環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

金屬材料熱處理的中心要點(diǎn)是淬火工藝，直接關(guān)系著整個(gè)材料的效果，如果淬火的介質(zhì)不合理，會(huì)造成內(nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)異常變化影響金屬材料的架構(gòu)與形狀，在整個(gè)加熱的過程中合理控制好每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，避免操作不當(dāng)，出現(xiàn)失誤，與此同時(shí)，更加要求技術(shù)人員創(chuàng)新工作理念與革新，更加要注重在不同操作過程中，操作人員需要提高自身的專注力，并嚴(yán)格按照相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)和操作流程進(jìn)行步驟操作，從更加深層次角度了解過程中的注意事項(xiàng)，保障自身操作安全性的同時(shí)，提高整體的水平，減少過程中金屬材料的變形影響。此外，材料也要對冷卻速度進(jìn)行整體的調(diào)整，保證材料變形量不被增加，在常用的介質(zhì)種類中，主要都是包含水和油，在使用兩者之間時(shí)，水油溫度控制在500℃ /s，左右，上下幅度50℃ /s，冷卻速度則為500℃ /s，水溫降低至300℃ /s，冷卻速度為280℃ /s，合理的控制好其溫度，進(jìn)而避免因冷卻而造成金屬材料變形。

3.3選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s形式。

在對不同材質(zhì)的金屬材料進(jìn)行熱處理加工時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注重金屬材料的屬性就行選擇適當(dāng)?shù)姆绞?，淬火最常見的方式是單液和雙液淬火，使用雙液淬火方法是利用冷卻速度的介質(zhì)進(jìn)行金屬冷卻，當(dāng)材料達(dá)到一定溫度時(shí)，再放入另一種冷卻慢的介質(zhì)當(dāng)中，最終達(dá)到常溫，主要通過三種操作，一是進(jìn)行參數(shù)的針對性設(shè)置;二是相關(guān)人員要根據(jù)所需要加熱的金屬材料的大小、性質(zhì)及其他參考因素進(jìn)行比對，保障金屬材料符合實(shí)際生產(chǎn)的需求。三是要在實(shí)際操作之前完成對相關(guān)事宜做好固定工作，調(diào)整好溫度和電流，從源頭上避免變形等情況的出現(xiàn)，全方位提高質(zhì)量和水平[4]。通過該種方法，可以準(zhǔn)確的控制金屬材料的冷卻速度避免因速度造成變形問題。

3.4金屬材料熱處理注意的事項(xiàng)

金屬材料熱處理操作具有一定的特殊性和多樣性，這就需要行業(yè)在未來的發(fā)展過程中，注重對相關(guān)人才的培養(yǎng)。其次在實(shí)際過程中也要進(jìn)行合理的控制。簡單來說，在進(jìn)行充分的準(zhǔn)備之前，需要將處理方式和參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和精確，在不同操作過程中，操作人員需要提高自身的專注力，并嚴(yán)格按照相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)和操作流程進(jìn)行步驟操作。在未來進(jìn)行金屬材料熱處理的過程中，需要針對金屬材料變形的情況進(jìn)行針對性的控制。要做好科學(xué)合理以及較為充足的準(zhǔn)備，相關(guān)負(fù)責(zé)人員要在實(shí)際操作前取得相應(yīng)的資格證書，并對不同金屬材料的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的控制。

4.結(jié) 語：

綜上所述，在現(xiàn)階段我國的制造業(yè)中，對于金屬材料的應(yīng)用十分廣泛，而諸多操作流程中對金屬材料熱處理變形的影響常常會(huì)降低諸多制造成品的質(zhì)量，甚至是影響整個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量下降。因此，在未來的金屬材料熱處理工作中，不僅需要對相關(guān)人員進(jìn)行針對性的培訓(xùn)和考核，還要對方法、順序以及過程中的物理和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保整個(gè)流程可以按部就班的進(jìn)行，從根本上避免金屬材料變形的現(xiàn)象出現(xiàn)。這是整個(gè)金屬行業(yè)發(fā)展的必然過程，也是未來工業(yè)制造業(yè)所需要遵循的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳江濤，潘海宏，王云龍，et al. 金屬材料熱處理變形的影響因素與控制策略[J]. 世界有色金屬，2017（19）：254+256.

[2] 苗高蕾. 金屬材料熱處理變形的影響因素與控制研究[J]. 商業(yè)故事，2016（8）.

[3] 劉業(yè)超，張本權(quán)，許冰，et al. 論金屬材料熱處理變形的影響因素及減小措施[J]. 中國機(jī)械，2015（4）：118-119.

[4] 王郝. 芻議影響金屬材料熱處理變形的因素及減小措施分析[J]. 現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（11）.

作者簡介：周堯，男，1984.03.07，河南鞏義，本科，研究方向：鋯及鋯合金材料方面和質(zhì)量無損檢測方面。