金屬材料熱處理工藝與技術(shù)簡述

胡啟超

盛安建設集團有限公司 山東淄博 255000

在工業(yè)生產(chǎn)中為了最大限度的發(fā)揮金屬材料的使用價值，需要通過各種手段不斷提高材料的機械性能。金屬材料的熱處理規(guī)劃設計過程中，采用科學合理的工藝和技術(shù)能夠不斷挖掘、提高金屬材料的應用價值；相反，不合理的熱處理方法不僅不能提高材料的性能，反而會造成金屬材料本身性能的破壞和喪失。因此，工作人員在根據(jù)金屬材料成分、組織架構(gòu)來確定熱處理工藝技術(shù)要求時，應該充分考慮到金屬材料與熱處理工藝的各種關(guān)系，制定科學合理的工藝流程。只有這樣才能讓各種各樣的金屬材料在先進工業(yè)技術(shù)的應用過程中實現(xiàn)價值最大化。

1 金屬材料性能與熱處理之間的關(guān)系

1.1 耐久性和應力

當金屬材料長時間被外力作用，或是處于腐蝕環(huán)境下，其很容易以被腐蝕出現(xiàn)開裂，為避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，則應當有效控制熱處理應力，充分了解應力和金屬耐久性之間的關(guān)系，只有明確其內(nèi)在聯(lián)系，在實施熱處理的時候，才能控制好分寸，以防止對金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞，根據(jù)應力大小來調(diào)整金屬材料的耐久性，避免剩余應力對金屬材料產(chǎn)生較大損害[1]。

1.2 材料切割和預熱

在切割金屬材料的時候，需要考慮到金屬材料的相關(guān)性，應基于此來選擇合適的切割工具，以免破壞金屬材料性能和質(zhì)量。在進行切割的時候，應當注意現(xiàn)場環(huán)境各因素的影響，要防止不良因素對金屬材料表面的光澤度造成影響，或是導致金屬材料變形。在實施熱處理的時候，應當根據(jù)實際情況來進行有效的預熱工作，以確保之后的切割工作能夠順利開展，保障金屬材料切割質(zhì)量。經(jīng)過熱處理后的金屬材料在被切割的時候，不會與刀具粘連，能有效提升切割效率，使切割工作更加精確，有利于強化金屬部件的性能。

2 金屬材料熱處理工藝技術(shù)的應用

2.1 金屬材料熱處理工藝之 CAD 技術(shù)

金屬材料熱處理工藝中的CAD技術(shù)，尤其獨特的優(yōu)勢，其能夠在進行金屬材料熱處理的時候，減少資源損失，所需要花費的熱處理時間也比較短，具有較高的處理效率，能夠有效防止失誤的出現(xiàn)，一般來說分為兩種情況，一種是完全退火形式，另一種則是等溫退火形式。CAD 技術(shù)從本質(zhì)上來說，是一種基于計算機信息技術(shù)，來進行模擬的熱處理工藝。最為常用的是CAD技術(shù)之等溫退火這種形式，其能夠以防金屬尤其是鋼材，在熱處理的過程中發(fā)生變形，可基于金屬材料性質(zhì)，來實現(xiàn)熱處理加工要求，嚴格按照相關(guān)工序來開展技術(shù)工作[2]。

2.2 化學處理薄層滲透技術(shù)

該技術(shù)主要就是對生產(chǎn)過程中的金屬材料進行相應的處理，使之產(chǎn)生一系列的化學反應，并借助化學處理方式實現(xiàn)對金屬材料的薄層滲透，有效提升金屬材料硬度和強度。除此之外，借助此種處理方式能夠?qū)σ酝Y源浪費的現(xiàn)象進行調(diào)整和改善，降低對周邊環(huán)境的污染和破壞，提升企業(yè)的生產(chǎn)效益、社會效益。另外在實施化學處理薄層滲透技術(shù)的過程中只需將其滲透到金屬制品的薄層便能大幅度提升金屬材料的性能，加強金屬材料在相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域的應用。

2.3 超硬涂層技術(shù)

超硬涂層技術(shù)主要是針對金屬材料的薄層進行有效的處理，其內(nèi)部構(gòu)造和性質(zhì)并不會受到影響，在現(xiàn)階段我國金屬材料的處理技術(shù)當中，該技術(shù)應用范圍較為廣泛，且能夠取得較好的處理效果。在金屬材料熱處理的過程中實施超硬涂層技術(shù)能夠?qū)饘俨牧媳韺拥挠捕群蛷姸冗M行提升，并且保障后續(xù)制作的金屬制品具有較強的柔韌性和耐用性。除此之外，該技術(shù)的有效實施還能提升金屬材料以及金屬制品的使用性能，具有較為廣泛的應用領(lǐng)域。

2.4 振動時效處理技術(shù)

在金屬材料熱處理的環(huán)節(jié)中有效應用振動時效處理技術(shù)實際上就是借助振動頻率加強金屬材料表面的強度、硬度以及材料的穩(wěn)定性。振動時效處理技術(shù)的應用并不會對金屬材料的內(nèi)在性能造成影響。在金屬材料的熱處理過程中，相關(guān)工作人員為了增強 振動時效處理技術(shù)的實施效果，需要借助先進的計算機技術(shù)對金屬材料的加工工藝進行有效的監(jiān)督與控制，確保振動時效處理技術(shù)的自動化控制。振動時效處理技術(shù)的實施不僅能夠大幅度縮減金屬材料以及金屬制品的生產(chǎn)時間，還能提升金屬制品的質(zhì)量和性能，促進企業(yè)在市場經(jīng)濟中獲得較強的競爭能力[3]。

2.5 真空熱處理技術(shù)

真空熱處理技術(shù)是利用無氧介質(zhì)制造出真空環(huán)境，在真空環(huán)境下對金屬實現(xiàn)熱處理。這樣在處理過程中金屬不會出現(xiàn)明顯的氧化，從而減少防氧化過程中需要付出的成本，同時金屬的生產(chǎn)周期也會相應縮短，這樣可以大大減少金屬熱處理過程中的能量耗損和對環(huán)境的污染。而且經(jīng)過真空熱處理之后的成品性能也會大大增強。不過，由于我國金屬制造產(chǎn)業(yè)體量過大且技術(shù)較為落后，這種真空熱處理技術(shù)還處于發(fā)展階段，僅可以在部分金屬材料進行熱處理時應用這種方法。而且由于真空熱處理方法對真空的要求較高，現(xiàn)在一般的企業(yè)只能在10Pa之內(nèi)。當真空的程度逐漸增高時，在熱處理過程中對金屬成型材料的性能的提升就越大。真空熱處理方式可以讓材料在熱處理過程中發(fā)生的形變程度大大減小。且能量耗損與環(huán)境污染氣體的排放也會相應減少。當采用真空熱處理技術(shù)進行金屬熱處理時，當設備空載時就可以終止工作，讓金屬材料在升溫的過程變得更短。從而熱處理技術(shù)的應用也會變得更加廣泛。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，金屬材料熱處理技術(shù)也由此進入了發(fā)展的關(guān)鍵時期，在金屬材料熱處理的過程中根據(jù)不同材料的性質(zhì)和使用領(lǐng)域合理采用熱處理技術(shù)，不僅能夠提升生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，還能在節(jié)能能源的基礎(chǔ)上加強對生態(tài)環(huán)境的保護，為人們構(gòu)建更加美好的生態(tài)環(huán)境。但是目前我國熱處理技術(shù)尚有不足之處，需要相關(guān)研究人員加以改進和完善，大力促進金屬材料熱處理工藝的提升。