牛丹 刘业超 郝建国 陈炜 邹鹏 王思倩 邵帅

摘要：在工业生产中金属材料作为重要的基础材料，其制造工艺会直接影响工业生产的发展水平，因此要不断增强对金属材料的加工制造水平满足工业发展的实际需求。金属材料热处理加工技术不仅能够显著增强金属材料的整体利用效率和使用性能，同时也可以发挥金属材料的关键作用。本文对金属材料热处理工艺进行深入分析，采取科学高效的控制措施解决金属材料变形的问题，确保金属材料的使用效率全面增强。

关键词：金属材料;热处理工艺;技术发展

在工业生产中最常使用的金属包括铁、铜、铅、锌等元素，通过将不同元素结合成合金的形式，能够使金属材料的性能发生显著变化在金属材料热处理的过程中需要将金属工件放到合适的加热温度环境中，然后改变金属材料表面或内部的微小结构，从而提高金属材料的性能。在金属材料的热处理中很容易因为某种因素的干扰而出现扭曲变形等问题，对金属材料的用途会产生不利影响。因此在金属材料热处理中，要进一步控制好热处理的基本条件，保证材料性能改变的整体结果得到显著提高。

1金属材料热处理工艺

金属材料热处理就是将金属材料放到相应的加热保温容器之中，促使材料的表面或者内部结构组织发生变化，金属材料热处理工艺能够提高金属材料的抗磨损、抗疲劳性能，增强整个零部件的使用强度和使用寿命。金属材料热处理还能显著增强经济效益和环保特点，避免产生环境污染等问题，金属材料热处理工艺，通过对材料进行加热，并且根據不同的形状采取不同的保温措施。通过淬火的应用可以确保材料加热与保温的整体效果得到增强，并且将加热后的材料放入到水中持续冷却，在这种条件下金属材料的硬度会明显提升，脆度也得到增强，根本上降低了金属材料的整体脆性。通过淬火之后的金属进行保温并且冷却，最终达到预期的使用效果。

2金属材料热处理过程中的变形

在金属材料热处理时，变形问题非常普遍，包括内应力塑性形变以及比容形变。塑性形变是不能自行恢复的变形类型。在金属材料热处理的过程中会因为内外受热不均匀，发生热胀冷缩的反应。在不同的位置上也会呈现不同的效果，最终导致了内应力塑性形变的问题，而比容形变则是在单位的质量内部金属材料占有容积的比容。在金属材料热处理时会在不同的方向产生形变效果。金属材料也会产生不同程度的变化，所以需要严格控制金属材料热处理变形问题[1]。

3金属材料热处理工艺

3.1真空热处理技术

真空热处理就是在大气压的环境下进行加热处理，通过真空技术和热处理技术的完美结合，能够提高加热的整体效果。在真空热处理中能够无视氧化脱碳渗透等效果，还能够及时将金属表面的碎屑全部去除，确保金属材料表面更加地光亮净化，所以应用范围越来越广泛。在金属工件处理中通过真空退火工艺可以使材料的晶体结构组织结构发生改变，而且消除组织应力还能够防止脱碳除气、脱脂、蒸发氧化物，增强金属表面的力学性能。在真空退火中金属工件的光亮度与体系的真空度退火温度具有密切关联，通常加热温度达到700～850℃，真空度为133.3×10-2Pa时，光亮度能够达到60% 70%左右，如果真空度进一步提高那么光亮度可以达到70% 80%左右，所以在真空退火加工时，要根据不同的材料用途进行妥善分析，选用相应的不锈钢材料，必须保证真空度在133.3×10-3Pa以上的条件才能达到光亮度为70%以上。在热处理工艺快速发展的背景下，真空化学热处理技术也得到了全面发展，能够增强金属表面的各种综合性能真空化学，热处理技术就是真空渗碳技术不仅渗碳时间短，作业条件优，而且能够集合真空淬火和高温渗碳的诸多优势，经过真空热处理技术可以实现真空脱气的效果[2]。如果金属工件表面氧分压过小，那么金属工件表面的氧化物会自动脱落，达到理想的净化效果，增强材料表面的纯度提高材料的疲劳强度和耐腐蚀效果，此外真空热处理工艺的能量消耗仅为常规处理的50%左右，生产成本更低，在真空热处理的同时加热速率明显放缓，脆性变小，工件内外的温差较小，所以热应力更小。真空热处理工艺的稳定性和重复性明显更高，通过实验性进行分析评估来增强了实验性的真实效果。真空退火技术整体操作十分安全，能够应用于大规模的加工生产中。

3.2激光热处理技术

激光热处理加工工艺能够在金属工件的表面进行快速加热。激光辐射在材料内部参与热处理时不仅与辐射功率有关，而且与作用时间有关，在实际应用时要加强对辐射功率的密度和辐射时间进行严格控制，增强非晶态化或从容合金化的处理效果。激光热处理工艺主要采取激光切割、激光淬灭、激光涂覆等不同的生产工艺，激光切割能够直接在金属表面形成高能量的激光技术。根据预先设定的图案对工件表面，局部进行蒸发与熔化，达到局部切割的效果，激光切割通常以二氧化碳激光切割为主，切割精度高、质量好、速度快，而且不会产生污染和有害物质，非常地高效安全。激光淬灭技术能够以激光作为重要的能量来源，对工件表面进行快速加热，及时向外部环境进行散热，从而使内部生产工艺效果得到全面提高，在冶金、石油、机械等多种领域被广泛应用，能够显著提高压辊减震等易损部件的使用寿命，而且在模具齿轮等多个方面也准备广泛应用激光涂覆技术，可以快速的融化金属工件表面，然后根据预定好的结构进行涂敷处理，可以有效控制照射时间和辐射功率，确保涂覆层结合更加完整涂敷的消耗量小工程容易控制[3]。

3.3振动处理技术

振动处理能够避免金属材料发生金属变形等问题，有效控制金属材料的内应力，增强加工过程的整体质量。振动处理加工工艺就是通过振动产生的，能够增强金属材料的整体稳定性。在金属材料加热中工序非常固定，但是受到不同材料性质的影响，不同性质材料也会发生不同的变化。大多数的金属加工材料热处理工序十分地关键，所以要尽可能根据不同材料的实际特点来进行分析[4]。

3.4改进冷却工艺

冷却环节是金属材料热处理的核心所在，在金属材料热处理之后，因为不同材料性质会产生不同的反应过程。首先因为缺乏科学高效的冷却方法，实际的金属热处理中很容易因为冷却不当而造成金属材料分布不均匀的问题引起金属材料的性能变化出现报废的情况，另外就是没有严格按照金属材料的具体特征进行分辨，由于金属材料自身的特殊性质，不同的金属材料在不同介质下会发生不同的反应变形效果，所以要选择恰当的介质，在实际冷却中进行科学分析。

结语

金属材料热处理技术具有非常显著的优势，能够全面增强整个加工的质量，提高金属材料的综合性能，而且能够进一步推动我国工业生产的快速发展热处理工艺，能够符合现代社会节能环保的实际要求降低金属材料的处理成本。随着科学技术和材料的不断发展，金属材料的应用水平也会不断地增强，从而满足工业产业化的实际需求。

参考文献

[1]陈小伟.浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势[J].科学与信息化，2019，（4）：118，123.

[2]刘磊，白涛.浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势[J].科技视界，2016，（5）：115.

[3]谢峰.浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2019，（5）：4038.

[4]杨松松.浅谈金属材料热处理工艺及技术发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2019，（19）：5196.