基于金属材料热处理的治金技术控制性能研究

基于金属材料热处理的治金技术控制性能研究

纪海龙

承德天大钒业有限责任公司河北承德067000

摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，利用金属材料热处理理论基础，根据不同矿石成分进行金属液相线计算，实现冶金控制温度的优化；控制金属材料自由能变化，改善冶金凝固顺序，优化冶金控制过程，完成了基于金属材料热处理的冶金技术控制性能研究，实验数据表明，提出的冶金技术控制有效性较常规冶金技术提高13.34%，适合不同冶金企业的冶金技术控制。

关键词：金属材料；热处理；冶金控制；冶金性能

引言

金属材料的制造是金属行业发展的关键，而热处理技术则是金属材料制造的关键。在金属制造行业中，热处理是一个不可缺少的部分。虽然热处理技术对金属制造而言是一门关键性的技术，但是其实际的运用过程中会消耗巨大的能源，同业也会对环境造成危害。因此，我们就有必要对该环节进行优化。通过研究热处理技能技术，不断的开发新的热处理工艺来降低能源的消耗，为金属企业带来更高的经济效益，同时也能降低对环境的污染。

1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改善冶金凝固顺序优化冶金控制过程

基于金属材料热处理的另一个关键技术，是通过改善冶金凝固顺序，对传统冶金控制过程进行优化。改善冶金凝固顺序，是通过控制金属材料由一种组织，向另一种组织转变过程而实现的。冶金过程中由于不同组织的凝固顺序不同，将会给冶金技术控制性能带来较大的困扰，为此通过控制铁素体、奥氏体、莱氏体相变过程，控制冶金凝固顺序，由于铁素体、奥氏体、莱氏体的相变自由能不同，通过控制其相变自由能，使E铁素体＞E奥氏体＞E莱氏体，用于实现对冶金凝固顺序的改善，而控制相变自由能的方式，从而完成冶金控制过程的优化，基于金属材料热处理优化冶金控制温度，完成了冶金技术控制性能研究。

3金属材料热处理节能技术的实践应用

3.1激光热处理技术应用

在金属材料热处理技术的实践过程中，我们可以来利用激光热处理技术，实现传统热处理技术的节能转换。而激光热处理技术的原理则是通过高密度的激光，展现出金属材料硬化的特点。激光本身具有极强的穿透力，在实际运用激光热处理技术时，很容易实现激光照射点材料达到相变温度以上，形成奥氏体，又很快被周围低温组织冷却形成马氏体，如此一来不会影响金属材料表面的形状变化，基本无需修复再加工或校直。

3.2真空热处理技术应用

随着时代的进步和社会的发展，各行各业都实现了创新变革，金属行业热处理技术也是如此，而金属材料热处理节能技术正是这一时代重要的产物。金属材料热处理节能技术的出现不仅完善了金属材料表面的渗碳工序，同时在工序中还加入了高压气淬技术，增加了生产产品使用的时间，也能有效的降低能耗。然而，金属材料热处理节能技术在实际的使用过程中仍然存在的一些问题，真空环境的创造就是其中之一。至此就有了现在的真空热处理技术的出现，利用该项技术,被热处理零件控制温度更准确，弱化氧化现象，若进行渗层处理时能够提高渗层效率，可以降低热处理技术对金属表面和金属性能的影响。

3.3热处理技术中的淬火工艺

对金属材料的淬火处理工艺是热处理技术中的重要技术环节，淬火处理工艺的技术水平对金属材料的加工质量影响最大，淬火温度、淬火介质都是对金属材料内部应力变化的影响因素，应力过高就会造成对金属材料内部结构的改变。所以在金属材料热处理加工时，操作人员应该重视淬火处理环节的工作，重点提高淬火处理环节的加工质量，根据金属材料属性的不同，合理的控制温度，科学的选择淬火介质，这样才能让金属材料的应力分布更加均匀，避免局部应力过高而造成的金属材料变形。通常使用的淬火介质以水油、盐水为主，在使用水油进行淬火时，当水油的温度在450℃~550℃之间时，其冷却速度为500℃/s，当水油的温度降低到250℃~350℃时，其冷却速度为280℃/s。使用盐水作为淬火介质，会让冷却速度提升，通常盐水的冷却速度是水油的2倍，例如，当水油的温度在550℃~650℃时，冷却速度应为600℃/s，而使用了盐水后，同样的温度下，其冷却速度将达到1200℃/s。因此使用盐水作为淬火介质时，应该根据金属材料对冷却速度的要求，合理的控制淬火介质的温度，进而避免因冷却速度过快造成的金属材料变形。

3.4热处理CAE技术

随着信息技术迅速的发展，其在各行各业的渗透作用也体现了出来，并且取得了良好的效果。金属材料热处理技术结合CAE技术实现了热处理工序的模拟化，利用计算机技术可以对热处理工序进行分析和研究。而热处理CAE技术在实际的运用中，最为明显的一个优势就是喷雾冷却，该冷却技术不同其他技术，能够对淬火等工艺起到良好的效果。现如今，信息技术在人们生活中的运用越来越广泛，而热处理CAE技术作为信息时代重要的产物，也被金属行业所运用，并且加快了金属材料热处理节能技术的发展。

结语

综上所述，随着我国金属材料热处理研究的不断深入，人们对于影响金属材料热处理变形问题的因素也愈发的了解，为了在根本上避免金属材料出现形变，影响后续使用可以通过对其冷却方式、淬火方式的完善进行弥补，与此同时还需要将金属热处理的零部件结构、金属装配方式以及用以金属热处理的器械等方面逐一入手，遵循金属材料基础物理性能变化的同时合理的分析金属材料在热处理状态下其金属内部的影响情况，最大程度保证该金属材料热处理受热均匀的同时降低实际操作过程中出现形变的比例，为实际金属热处理模式在未来应用中的推广打下基础。

参考文献:

[1]王玉辰.金属材料热处理变形的影响因素和控制策略[J].山东工业技术,2019(02).

[2]史超.金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].南方农机,2018,49(19).

[3]王利荣.浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].世界有色金属,2018(02).

[4]彭天成.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].冶金与材料,2018(01).

[5]吴江涛,潘海宏,王云龙,杨学山.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].世界有色金属,2017(19).