金属材料热处理变形的影响因素和控制策略

金属材料热处理变形的影响因素和控制策略

管冬梅

哈尔滨东安实业发展有限公司黑龙江哈尔滨150066

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也突飞猛进。金属材料热处理主要是在进行原料加工时使用，从而提高金属材料的性能，确保金属材料能够最大化利用，满足人们对金属材料的需求。不过，金属材料热处理过程中经常会出现变形的情况，当金属材料热处理出现变形时，材料的有关功能效果也会发生一定的不利影响。因此，探究金属材料热处理变形的影响因素与控制策略有重要现实意义。

关键词：金属材料；热处理变形；影响因素；控制策略

引言

随着我国经济水平发展的不断推进，金属制造等行业的发展也随之发生了很大的改变，近年来，随着我国金属材料研究的不断深入，金属材料的热处理问题越发在实际应用过程中被重视，尤其是金属材料在热处理过程中常见的变形模式逐渐成为人们关注的重点问题之一。由此，本文针对我国现阶段金属材料热处理形变问题中的影响因素进行阐述、研究，以便能够发掘其中规律的同时提出相应的解决优化措施，在一定程度上促进未来热处理应用的同时并为其行业发展打下理论基础。

1影响金属材料热处理变形的因素

根据以往研究，可以发现在实际金属材料热处理环节，虽然大部分的操作工艺已经能够在一定程度上满足预期的金属材料使用目标，但是在实际的操作、使用中仍旧存在一定的问题，而造成这一问题的主要因素集中表现在如下几个方面：首先，是热处理时效和金属材料热处理过程中的冷处理环节，根据实际金属材料热处理的研究可以发现，在实际的热处理环节通常会出现一定程度的“低温回火”现象，这种情况的存在会在一定程度上造成金属热处理环节发生形变。与此同时，热处理过程中的马氏体钢分解或者碳钢等的析出也会在很大程度上致使进行热加工的金属受到其金属自身的应力影响进而发生形变，影响后续的使用情况。其次，便是原始组织与其金属所受应力的影响，根据以往形变金属进行研究可以发现，在实际的热处理环节金属材料在进行热处理前夕其物体会受到一个与其相连的组织给予金属物质的影响，从而影响其金属材料的内部碳化物形态，进而使得其内部的金属纤维发生形变，进而影响该金属材料的热处理效果。与此同时，在实际的金属热处理环节，很多使用单位会用化学的模式进行金属材料的热处理，这种模式虽然能够获得较好的金属热处理效果，但是在实际的应用过程中会改变一部分的金属性能，一方面这种金属性能的改变会对该金属的抗氧化性、抗腐蚀性等功能做出优化，另一方面，如果这种化学模式下的热处理方法没有按照预期的反应模式状态进行，就需要对该化学处理模式进行二次的消磨，从而影响实际的热处理效果。

2在金属材料热处理过程中减少变形的控制原则

2.1遵循易操作性的原则

一般而言，金属材料热处理企业遍布在城市近郊，但由于工艺操作的地域条件的控制，所以能达到金属材料热处理变形控制所要求的科学精细操作，为了化解这种局面，就应该在热处理变形解决方案和相关工艺的试用期间就保持更高一些的方案容错率，尽可能的减少外部环境对热处理变形控制的影响。

2.2遵循实用性的原则

由于金属材料是一种不可再生资源，为了资源的可持续发展，我们应切实考虑资源的浪费问题。减少资源的浪费最为关键的就是需要减少金属热处理时材料的变形，实现资源的有效利用。在热处理过程中，我们务必采取科学有效的方法，确保加工过程的实用性，同时确保金属材料的充分利用。

2.3遵守科学性的原则

为了减少热处理中的变形，就必须采取科学的管理方案。在工作上，我们金属材料加工的技师要秉持着科学的精神，运用科学的方法，即便在目前技术设备不够完善的状况下，也要确保技术材料的热处理不会有变形情况的出现，即便是有，也要限制在合理的范围内。

3金属材料热处理变形控制策略

综合来看，金属材料的热处理变形是一个多因素影响作用的过程，其有效控制需从各个环节入手。作者基于上述分析，结合实践经验，针对性地提出了以下几种金属材料热处理变形控制策略，以供参考和借鉴。

3.1合理淬火

在整个金属材料热处理工艺流程中，淬火作为最核心的工作之一，对变形产生了重要影响作用。在具体践行过程中，相关工作人员应注重工艺技术创新，从多个维度上降低淬火失误率。事实上，不合理的淬火介质，很大程度上增加了金融材料内应力失衡，最终导致变形出现。现阶段而言，常见的金属材料淬火介质包括水和油，对其温度控制至关重要。一般情况下，水温应控制在五十五摄氏度到六十五摄氏度之间，而油温则提升到六十到八十摄氏度之间，同时注意提高淬火速度，以产生良好的冷却效果，减少金属材料变形量。科学的淬火工艺处理，将对金属材料热处理变形控制产生举足轻重的影响。

3.2科学冷却

不同的金属材料热处理，所采取的冷却方案不尽相同，科学冷却是确保金属材料热处理变形控制的有效举措。目前来讲，金属材料的热处理主要包括单介质淬火、双介质淬火、分级淬火以及等温淬火等。其中，单介质淬火工艺模式下，在一种淬火介质中完成淬火零件的冷却，具有操作简便的特性，很容易实现机械化、自动化，因而工作效率更高，但是对淬火速度的控制难度较大，容易导致金属材料出现变形、开裂等问题。而双介质淬火则是通过特殊介质的快速冷却功能，将淬火零件温度迅速降至三百摄氏度，在经过两到三分钟的保温处理之后，将之放入冷却速度较低的介质当中，进行二次冷却处理。不同的冷却速度要求决定了冷却介质的不同。长期实践经验表明，过快的冷却速度，会增加金属材料内部拉应力，继而影响其淬透性，导致变形量增大。因此，为了有效控制金属材料热处理变形，应科学选择冷却方案。

3.3有效加工

如上分析，金属材料热处理过程中，需在之前的机械加工中存留合理余量，保证金属材料变形量充足，提高淬火合格率。与此同时，夹装工具的差异，亦会对金属材料形状产生不同程度的影响。在具体操作来看，要认真分析加工零件的实际情况，包括要求、特点等，选择有效的夹装方式，避免热应力不均衡导致金属材料变形。与此同时，值得注意的是，如遇金属材料加工中需进行热处理，那么还需进行上述操作，即保证足够的金属材料形变余地。在系列工作完成之后，可依据金属材料的变形规律，通过淬火变形合格率，来改善金属材料质量，确保金属材料变形值符合加工工件技术要求。事实上，有效的加工方式选择，对控制金属材料热处理变形具有重要价值意义，应当得到高度重视。

结语

综上，热处理在金属材料加工制造材料的应用中，有效提高了金属材料的性能，所以对热处理变形因素的研究，从而提出的有效解决措施和方案，有利于金属材料制造和加工企业对热处理规避变形进行有效的控制，满足了社会经济发展和国防金属材料的需要，减少了金属材料资源的浪费，充分发挥了其作用。

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