热处理工艺在金属零件加工中的作用

热处理工艺在金属零件加工中的作用

刘经宇徐玉华李亚斐张全民范艳艳郑晓磊

河南平高电气股份有限公司河南平顶山467000

摘要：在金属工件的热处理过程中应尽量防止其变形，进而满足工件的加工和使用性能是我们对金属材料进行热处理的过程中，由于在处理的过程中很容易受到各种因素的影响，因此我们对金属材料进行热处理的过程中很容易出现变形的现象，对金属加工工作带来了不利的影响。文章对热处理工艺在金属零件加工中的作用进行了研究分析。。

关键词：热处理；变形；金属材料；影响因素；减少；措施；分析研究

前言

我们所说的热处理其实就是金属材料在加工制造的过程中，能够使得金属材料从根本上实现材料自身化学性质变化和物力形态的提升，在金属材料加工的过程中应用热处理工艺，能够大大的提高金属材料的属性，满足现代社会工业生产和人们生活的需要。就目前来说，所谓的热处理工艺主要是包括金属加热、保温以及冷却等这几个流程。由于我们对金属材料加工的过程中使用热处理工艺，使得金属材料在内部的结构发生了变化，促使金属材料的使用范围大大的增加，在很大的程度上满足了我国社会经济发展的需要。对热处理技术对金属材料的加工和制造有着重要的影响，但是在使用的过程中，对相关技术和工作环境的要求是比较严格的，因此在实际工作的过程中，对金属材料进行热处理的时候，金属材料很容易出现变形的情况，正是由于这种情况的出现，笔者就主要是对热处理影响因素进行分析研究，并在此基础上提出改进的措施，不断的提高我国金属材料的应用，促进社会经济的发展。

1影响因素分析

随着我国社会经济的发展，金属材料所发挥的作用越来越重要，但是由于我们使用热处理技术对金属材料进行处理的过程中，由于一些影响因素的影响，因此我们需要针对存在的影响因素进行分析，并更好的提出改进措施。

我们对金属材料进行热处理的过程中，由于金属材料本身组织构性以及疏导外界各个方面的影响，因此我们对金属材料进行处理的过程中很容易出现冷热不均以及不等时性等的特点。我们对金属材料进行热处理的时候，主要是进行加热、保温以及冷却这三个方面的内容。对金属材料进行加热处理的时候，由于在这个过程中温度的变化比较明显，因此就使得金属材料内部的受力情况发生了变化，正是由于这个情况的存在，因此就大大的增加了金属材料出现变形的几率。因此我们需要对金属材料进行热加工的时候，就需要注意金属材料内应力的产生，由于其产生的原因是多种多样的，并且相关的变形形式也不同。

我们对金属材料进行热处理的时候，相关的工艺主要是包括了以下的几个方面，分别是正火、淬火、回火以及退火等多个方面的内容。并且由于我们进行热处理的工作，是需要根据金属材料的种类进行分析研究，然后对相关的操作进行调整，并在热处理的过程中要及时的收集和分析过程中的各个信息和数据前后一致，根据收集的信息和数据对实际的操作进行调整。但是由于我国在热处理的过程中，尤其是在温度的控制和监测的方面还存在着问题，因此对温度缺少精确的把握，这就给金属材料的热处理带来了消极的影响，造成了金属材料的损坏。

2金属材料热处理新工艺与技术

近年来，金属材料热处理出现了许多新工艺，这些新工艺在节能减排上起到了很大的作用，而且还可以使材料硬度更高、性能更佳，大大改善传统工艺存在的不足。

2.1淬火工艺技术

“蘸火”起源于工艺处理的方法，其目的是使过冷奥氏体配合以不同温度的回火，以大幅满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以将金属工件加热到某一适当温度并浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。通过淬火与不同温度的回火配合，可以使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能。当淬火时的快速冷却到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂，也有的产生的表面残余应力会造成冷裂纹，回火有完全淬火和不完全淬火淬火后金属的奥氏体碳含量也增加，淬火后要根据具体情况加以调整。加热与保温时要选择合理选择淬火介质和冷却方式，冷却阶段可有效减少马氏体转变的内应力，同时通过快速加热实现局部淬火。保温一定时间，再以大于临界淬火速度冷却，使过冷奥氏体转变成为马氏体组织的过程。马氏体是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。一般在低碳钢中具有较高的塑性和强度，淬火后发生马氏体转变而铁素体不发生变化，最终将钢加热Ac3温度以上。但如果超过太多，工件冲击韧性下降，同时脆性增加，并且也不能达到要求的性能。目前，随着测试技术的不断完善，循环快速加热淬火的强度也逐渐升高，钢经过多次相变重结晶可使晶粒细化，而普通低碳钢通过低沮回火可获得良好效果。中碳钢淬火的断裂韧性比普通淬火的几乎提高一倍，对其采用快速、短时加热。在马氏体板条外面包着一层厚100~200朋残余奥氏体，能有效提高断裂韧性．如果采用快速，就会使其强度和耐磨性比其它冷作模的韧性得到大幅度提升。

2.2合理的工艺手段

金属材料具有复杂的晶体结构，渗碳体塑性和韧性几乎为零，不发生同素异构转变。常用铸钢主要用于受力不大，韧性好的机械零件。金属的热处理是将金属在固态下进行保温和冷却，以为后续的机械加工或进一步的热处理做准备。加热是各种热处理中的主要环节，其目的是将加热到奥氏体状态的钢快速冷却到A1以下，然后连续冷却至室温，主要作用降低硬度，从而为淬火做好组织准备。

2.3超硬涂层技术

即对金属材料内部不作任何处理。在现有的金属材料热处理技术中采用超硬涂层技术使金属材料表面硬度得到有效提高。

2.4真空热处理技术

真空热处理技术能减少有毒气体的排放，有明显的节能效果和环保效果。不但可以有效防止金属材料变形。而且还可以克服了传统热处理技术的不足。

2.5热处理CAD技术

热处理CAD技术可以分为完全退火和等温退火等。这需要说明的是完全退火应用比较宽泛，而去应力退火会引起钢件在加工过程中产生变形或裂纹。热处理CAD技术能够有效预见金属材料热处理效果，能够避免较多的不必要问题。

3金属材料热处理变形的控制

3.1做好预处理

金属材料的在预处理过程中，除了要严格控制：pH值外，还要增加工序。采用的保护性气体可使铁坯表面的油垢在高温下分解和蒸发，同时还能对含碳量较高的铁坯起表面脱碳作用，这种铁坯处理法适用于铸铁坯体及厚钢板成型铁坯的表面处理。还有的预处理的方法是根据品种、铸铁坯的璧厚清除表面夹杂，经过喷砂后发现缺陷应加以焊补。

3.2合理配置零件结构

金属零件厚的部分冷得慢、薄的部分冷得快，因而应尽可能缩减工作的薄厚差异。为了确保零件截面均匀，应当对零件结构进行设计。随着金属材料热处理工艺及技术同样在不断发展，金属材料热处理技术的应用促使了金属产品质量得到提升。金属材料热处理后再开展机械加工，可以实现对金属材料热处理变形的控制。同时，在进行金属热处理中可控气氛应用较为广泛。

4结束语

热处理可以改善工件的整体机械功能，但是由热处理工艺引起的工件变形是不可避免的因素的任何变化都会或多或少地影响工件的变形趋势和变形。在热处理过程中，可以掌握在工件热处理过程中导致工件变形的主要因素和关键点。通过分析和实践，改进热处理工艺技术，我们将能够在热处理工件的变形方面取得突破，并制定合理的技术措施，以确保热处理产品的质量和合格率。

参考文献：

[1]高静，申志敏.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].

[2]李洪彬，郭鹏，刘爽庆.影响金属材料热处理变形的因素及减小措施分析[J].

[3]由建行.热处理变形在金属材料的影响因素和减小措施[J].