金屬熱處理在材料成型工藝中的應用解析

祁亞林

【摘要】：在我國經濟建設發(fā)展背景下，我國工業(yè)產業(yè)發(fā)展迅速，熱處理基數可以改變金屬材料的機械性能，加強熱處理工藝研究，可促進工業(yè)機械生產。本文以金屬熱處理技術為研究對象，分析其在材料成型工藝中的應用，現將相關研究分析闡述如下。

【關鍵詞】：金屬熱處理;材料成型;應用解析

我國早在四千多年以前就嘗試用金屬材料做工具，對比西方國家，我國對金屬材料特性認識最早，且形成了早期的熱處理技術。改革開放后，我國社會經濟發(fā)展迅速，金屬材料作為工業(yè)、生活工具等原材料市場需求劇增，很大程度促進了我國金屬制造業(yè)、鋼鐵產業(yè)、冶金業(yè)發(fā)展，我國金屬熱處理技術也金屬材料多元化需求下得到發(fā)展。本文以金屬材料成型工藝進行研究，分析了金屬熱處理技術應用價值和應用特點，現將研究分析成果闡述如下。

1.金屬材料的基本特性和結構組織

目前， 市面上最常用的金屬材料有“銅”、“鐵”、“鋁”，但銷售的金屬產品多是金屬材料的合金?？紤]到單一金屬材料缺陷明顯，如鐵的硬度大，延展性弱。為滿足市場的綜合需要，金屬合金被廣泛生產。

針對金屬內部的結構特征而言，其可以分為兩個部分，首先是純金屬內特定的原子結構;其次是多種金屬原子混合出現的特殊金屬原子排列結構，其中金屬和其他物質混合，也會產生特殊的合金產品。這些差異性的結構都賦予了金屬不同的硬度、耐久性和抗腐蝕性。

金屬材料熱處理技術是將金屬材料放在特殊的介質中加熱，在一定溫度下讓其原子排列組合，保存一定時間后又在另一種介質中冷卻，以達到改變金屬屬性。熱處理工藝技術十分復雜，且對溫度、介質環(huán)境要求高，任意一個微小因素都會影響到金屬性能。這要求金屬材料處理廠家要具備良好的熱處理工藝技術，不斷提升機械性能。

2.金屬成型的熱處理工藝技術研究

2.1切削性能

金屬加工切削工藝可以保證其具有差異性的金屬特性，經過熱處理后，金屬具有特殊的熱性能和切削性能。若金屬切削環(huán)境 不當，也會影響其后期的各項性能。

以滿足后期切削加工需求。不同的金屬材料的金屬組織材料結構不同，考慮到每種金屬的硬度不同，應當針對常用金屬配備一個最佳切削角度。但切削時間長會導致刀口產生積屑瘤，沾刀現象明顯。目前可以采用正火處理方式避免粘刀問題。這一工藝技術在鋁合金加工中較為常見，配合固溶處理方法增加了鋁合金的金屬性能，讓合金內部進行了均勻的組織結構，加強了機械的加工精度。

2.2切邊橫量控制

切邊橫量材料力學的重要一項，其指的是在彈性變形比例中且應變和切應力的比例。通過熱處理技術可以改變材料的物理性能，可以控制材料抵抗切應變能力，進而重構材料的性能。經過熱處理和金屬材料的切邊模量處理，進一步改善了材料的質量。分析熱處理金屬材料工藝，現實生產中切邊橫量的計算值大多是按照傳統(tǒng)設計方式處理，這會導致后期彈簧變形量隨著使用頻率增大，材料彈性模量受到影響，結果不理想。經過熱處理后，加工的彈簧受到彈性模量的大小，也會影響原子之間的結合力、組織、成分和溫度變形。對此，在設計時候要針對彈簧彈性的先天誤差進行研究分析，在設計時候要考慮荷載、工作環(huán)境和彈簧的特性要求來設計。

2.3金屬應力腐蝕影響

金屬材料成型處理中，金屬應力腐蝕現象也較為常見。應力腐蝕開裂問題直接影響了金屬材料的施工性能，這需要生產單位予以重視。

引起金屬材料應力腐蝕的直接原因是環(huán)境，金屬的拉伸應力過大會引起脆性斷裂，這一現象在金屬焊接中尤為常見，金屬焊接工藝中殘余應力改變了金屬材料的焊接性能，在高溫加熱和迅速冷卻的過程中，金屬材料存在短時間的內外溫差讓材料的體積和性能發(fā)生了變化。對此，熱處理技術中要注意冷卻速度和殘余應力的影響，盡可能的控制冷卻速度和溫度，提升金屬材料的性能。

2.4熱處理溫度和金屬材料斷裂韌性關系

金屬材料斷裂在金屬材料加工中十分常見，一般而言，斷裂韌性的形成和金屬的穩(wěn)定性有關，帶有金屬裂紋的材料會自發(fā)抵抗裂紋延展，這也被稱之為斷裂韌性。提升斷裂韌性的措施要從金屬位錯性能做起，通過減少位錯距離，增加密度可提升金屬斷裂韌性金屬熱處理工藝可以優(yōu)化金屬細晶排列，提升其處理質量。如在高溫處理下可以控制金屬熱加工材料的質量，最終完成了金屬再結晶工藝。在整個工藝生產過程總，通過熱加工處理技術賦予了金屬熱塑的晶體排列規(guī)律，這些晶體經過熱效應產生強烈的運動，在變形溫度達到一定的前提下，金屬材料的局部錯位密度就會累計到一個最高點，發(fā)生該反應。可見，金屬的熱處理強烈程度直接影響了其再結晶效果。建議熱加工工藝人員在生產中要注意這一特點，及時控制好熱加工工藝溫度和技術，以此來釋放金屬中的原子，激活其發(fā)生更激烈的運動，讓其發(fā)生內部裂變和聚變，最終實現金屬變形控制，形成有效的結晶控制結果。

3.結語

綜上所述，熱處理技術和技術材料工藝成型之間有緊密聯(lián)系，加強金屬熱處理控制，可以促進金屬零部件制造水平，也能夠提升工業(yè)生產加工質量。建議對應的金屬材料熱處理單位不斷探尋金屬材料的施工工藝技術和熱處理之間的關系，優(yōu)化熱處理工藝，為實現全方位的熱處理加工工藝奠定基礎。

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