金属材料热处理过程变形及开裂问题分析

金属材料热处理过程变形及开裂问题分析

刘畅 ,付博 ,李玲

哈尔滨飞机工业集团有限责任公司   黑龙江哈尔滨   150066

摘要：社会经济的快速发展为机械设备加工制造业的发展注入了充足的动力。伴随着各行业对金属材料要求的持续提升，相关公司需要提升金属材料的生产制造，以从源头上达到我国产业发展的需要。热处理技术是更改金属材料结构特点和工艺性能的最常用的技术，即使该工艺的运用有利于增强金属材料的稳定度。但是，因为金属材料在热处理过程中常常产生变形或开裂，金属材料元器件的功能、硬度和强度遭受不同程度的影响。所以，操作人员需要精确把握金属材料热处理过程的温度，以降低金属材料的变形，同时提升金属材料的整体品质。本文具体研究和探讨了金属材料热处理过程中的变形和开裂难题。

关键词：金属材料；热处理；变形；开裂

金属材料的热处理工艺实际上应用特殊的环节来加温、绝缘层或制冷金属材料，改变固态金属的方式，随后提升和改进金属材料的构造和功能在设备或化工的效果下，以达到目标，以提升金属产品的制作质量。

1金属材料热处理方法的优势

为了做到提升金属材料性能的效果，职工需要根据热处理金属材料，在各种各样热处理方式下，降低金属材料中可能的网状碳有机化合物等残渣，随后根据优化金属材料颗粒物，清除金属材料的内部结构应力，推动金属材料的抗压强度和延展性，充分发挥金属材料在工业化生产中的运用。根据对金属的热处理工艺，协助金属材料成形，随后在应力和重力势能的双向操作下毁坏原子结构，因此达到减少金属材料成型难度的目标。除此之外，因为金属材料的热处理工艺不但有利于增加金属材料的使用期限，提升金属材料的力学性能，并且最大限度地避免了金属材料表层毁坏或部分塑性形变的难题，造成金属材料破裂，降低了工业化生产的成本费，提升了金属材料的机械性能。

2金属材料在热处理工艺中造成变形和开裂的主要原因

2.1热处理过程中金属材料的降温方式

因为金属材料的热处理过程主要分成退火、淬火、热处理和回火几个流程，再加上金属材料在热处理过程中对制冷技术性的运用提出了特别严格的要求，假如制冷技术性选择问题，将必然地造成金属材料因为制冷处理不均匀，危害金属材料的拉伸地应力。现阶段，我国最常用的金属材料热处理方法主要包含双液态热处理和单液态热处理。通过长时间的实践应用，发觉这两种方法在实践应用过程中具备比较突出的优缺点。在其中，尽管双液态热处理法达到了迅速降低金属材料温度的目标，但其热处理效率较低，无法获得普遍的宣传和运用。尽管单液态热处理法适合于大中型金属材料的热处理工艺，但操作人员无法合理地控制热处理速率。假如操作人员在金属材料热处理过程中挑选对策的降温方式，不但会影响金属材料的变形应力控制力，还会继续影响金属材料性能指标的提升，由于金属的热处理工艺效率会减少。

2.2温度控制不合理

因为金属材料的热处理过程对温控提出了特别严格的规定，而金属材料在热处理的各种流程中对温控的需求也各有不同。如果温控不平衡，便会造成金属材料的形变或开裂。比如，在金属材料的热处理过程，操作者忽略了金属材料热处理炉的温度，或对未经高精密温度检测的金属开展直接热处理，不但会影响金属材料的产品质量问题，并且会导致金属材料损毁，没法正常工作。除此之外，在金属材料的热处理过程，加热温度、加温速度、隔热保温时间等工艺参数调节不到位，热处理运用不合理，都是金属材料形变、开裂等产品质量问题的主要原因。

2.3在热处理过程中造成残余应力

尽管金属材料的常规热处理过程不容易造成金属材料的形变或开裂，但如果在金属材料的热处理过程同时存有拉应力和各种地应力，且彼此之间存有对冲关联，如果金属材料的总地应力超出临界点，残余应力系统很有可能造成金属材料的形变或开裂。除此之外，金属材料在工作环境、热处理温度、工作物质、剩余应力系统等要素不但会减少金属材料的耐蚀性和抗开裂能力，还会继续造成金属材料的部分形变或开裂，影响金属材料的使用期限和品质。

3变形和开裂的防范处理

3.1加强预处理前的解决

金属材料热处理中采用的正火和降温是金属材料形变的主要原因。因为金属材料在正火过程温度比较高，金属材料内部结构存有显著的形变难题。对于这些问题，工作员需要采用积极合理的对策，调节金属材料的热处理温度，防止因热处理过程温度偏差过大而影响金属材料的性能和品质。通过长时间的操作过程，发现通过正火处理的金属材料应选用等温淬火法，确保金属材料内部构造的均匀性，进而有效控制金属材料的内部结构形变。除此之外，为了保证金属材料热处理正火的效果，工作员应依据金属材料的结构特点，挑选最佳的淬火工艺，合理安排温度梯度对金属材料构造稳定度的影响，调节金属材料在热处理过程可能发生的变形难题。

3.2挑选合适的冷却介质

水是最常用的金属材料热处理物质之一。尽管水具备制冷能力强、低成本、成分平稳、不容易质变等优势，但如果将水作为热处理物质应用，其缺陷也很突显。比如，当水在500℃~600℃范围之内处在蒸气膜环节时，冷却速度将显著显著减少。假如金属材料的温度做到100℃~300℃，沸腾环节的水会导致金属材料的马氏体转换速率太快和热应力提升，由于制冷能力过强。如果金属材料的地应力超出临界点，金属材料构件便会形变或开裂。所以，为了最大限度地摆脱水作为热处理物质的制冷功能的缺陷，工作员一般选用向水里添加盐或碱的方式。在高温部分渗入溶液后，水在蒸气膜环节产生的盐或碱会毁坏蒸气膜，因此提升金属材料部分的制冷能力除此之外，为了有效控制溶液对金属的侵蚀，工作员通常将溶液浓度值调节在10%~15%间。金属材料热处理后，应按要求对金属开展防锈和清理，以提升金属材料的热处理和淬火特性，减少金属零件形变的概率。

3.3降低热处理对金属的残余应力

尽管工作员能通过提升和改善金属材料的热处理方法来最大限度地降低金属材料热处理后的残余应力，但因为残余应力没法有效清除，金属材料表层的防护膜难以避免会毁坏，造成零件变形或开裂。对于这样的事情，操作者在对金属材料开展热处理时，应依据零件的实际应用现场，采用有针对性的对策，将金属材料的残余应力减少到控制范畴。除此之外，针对热处理前部分有限的金属零件，需要认真检查金属材料表层的表面粗糙度、裂痕、刮痕等表层质量，防止金属材料表层因热变形而导致应力，危害金属零件在催化过程的质量和实际效果。

3.4保证零件构造配备的科学性

金属材料构件的结构都是造成金属材料构件在热处理或制冷过程形变的难题。因为金属材料的冷却速度不同，所以，职工应实行积极合理的对策，降低原材料薄厚的偏差，集中控制系统应力造成的形变和开裂难题，保证金属材料构件界面维持均匀状态。与此同时，在金属材料构件的设计，工作员应尽量减少发生边沿和凹形槽，以尽量减少金属材料构件在热处理过程形变或开裂的机会。

结束语

总而言之，金属材料热处理技术是一种性能卓越、高经济的金属材料处理方法。该工艺在机械行业的推广和运用，有效实现了传统式金属材料加工制造过程中的变形和开裂难题，推动了金属材料加工质量的有效性提升。由于金属的热处理不但会导致金属材料的变形和开裂，提升金属构件的质量管理成本，并且会限定热处理方法在特殊场所的运用。所以，相关研究员需要持续从理论和实践方面开展探究和分析，处理金属材料热处理造成的变形和开裂难题，推动金属材料热处理质量和工艺性能的有效性提升。

参考文献

[1] 刘婷.热处理过程中影响金属材料变形的影响和改进措施[J].清洗世界,2020,3606:63-64.

[2] 张永军.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,2020,10:176-177.

[3] 潘美玲.金属材料热处理变形的影响因素和控制策略分析[J].科技风,2020,10:168.