石礼煜

摘要：随着经济建设的不断推进，我国工业产业进入了快步发展的阶段，对国家核心竞争力的提升有着重大的影响。金属热处理是机械加工制造的重要技术之一，能够改进金属的结构、性能，确保产品的成型效果良好， 为后续各项生产活动的高效进行打下基础。由此可知，金属热处理在材料成型工艺中起到极为关键的作用，对具体的应用措施及方法做出研究十分有必要，本文从多个角度对此展开分析和论述，供给行业人员参考，以期能为推进我国工业产业的蓬勃发展贡献绵薄之力。

关键词：金属热处理;材料成型工艺;应用;基本特征;温度

引言

以金属材料打造工具这一 举措在我国有着悠久的历史，我国对金属材料特性的认识远远领先于西方国家，热处理技术的发展起步较早。自改革开放以来，国家大力建设经济产业，人类生产生活对金属材料的需求与日俱增，为金属制造业、钢铁产业、冶金业的迅猛发展提供了相当大的推力，而金属热处理技术也在这一背景下得到了进一步的完善和升级，应用效果非凡。研究金属热处理在材料成型工艺中的有效应用，是促进产品品质优化的关键途径，对推动我国工业产业的健康发展有着重要的意义。

1金属材料的认识

1.1基本特征

当下市场上出现最多的金属材料有铁、铜、铝，但销售量最高的金属产品多为金属材料的合金。通过分析可以得知，单一的金属材料往往具有一定的缺陷，如铁的硬度较高，但延展性并不理想。基于当今市场的多元化需求，金属合金得以广泛运用。

1.2结构组织

金属材料内部的结构特征包括以下两个部分：一是纯金属内固有的原子结构;二是由多种金属材料混合而成的特殊原子结构。当然，若金属材料与其他物质产生混合反应，同样会形成具有特殊排列结构的合金产品。正是因为这些差异化的内部结构，使金属材料具有不同的硬度、抗腐蚀性和耐久性。

2金属热处理

在金属热处理中，需要将金属材料置于某种特殊的介质当中进行加热，受到温度的影响，金属材料的原子排列结构会产生一定的变化，经过一段时间的保存之后，将受热之后的金属材料放置于另一种介质当中进行冷却处理，从而改变金属的属性。结合实践可以得知，金属热处理是一个相当复杂的工艺流程，对温度、介质环境有着极为严格的要求，同时也需要控制好内外因素对整个操作过程的影响，否则必将导致金属产品的性能降低。针对这一点 ，必须采用足够专业化、标准化的热处理工艺来开展实践工作，将作业误差限定在可控的范围之内，确保产品的品质和性能良好。

3金属热处理在材料成型工艺中的应用解析

3.1切削工艺处理

在工业生产中，部分金属需要具有差异性的特性，这就需要采用切削工艺对金属材料进行加工处理，保证金属经过热处理之后保留一定的切削性能和热性能。需要注意的是，若切削处理的环境存在问题， 同样会影响到产品的实用性能。正如上文所述，不同的金属材料在硬度、结构等方面存在明显的差异，所以需要在切削加工期间对切削角度做出最为合理的选择。与此同时，应控制好切削的时间，避免时间过长致使刀口形成积屑瘤，出现粘刀的问题。针对这种情况，目前经常采用正火处理的方法来进行控制，其在铝合金加工中的应用频率最高，通过对金属材料做出配合固溶的处理来优化铝合金的整体性能，均衡内部组织结构，提升产品的精度。

3.2切边横量控制

切边横量作为金属材料力学中的重要一项，关系到材料的物理性能，具体指的是弹性变形比例中应变与切应力的比例。经过热处理之后，金属材料的物理性能会发生相应的改变，有效控制材料抵抗切应变的能力，达到重构性能的目的。在此基础上，采采用切边模量处理来加工金属材料，可以進一步提升材料的品质。通过分析金属热处理的成型工艺，发现目前关于切边横量的计算仍以传统方式为主，对弹簧的形变量缺乏精准的设计和计算，致使后期使用阶段出现较大的问题，影响到金属材料的弹性模量。另外，经过热处理之后的弹簧受到大小不一的弹性模量的影响，原子之间的结合力、成分、组织和温度也会发生一定的变化。想要避免以上问题的发生，必须优先考虑弹簧本身所带有的弹性误差，同时对处理环境、荷载、弹簧特性等做出科学设计。

3.3应力腐蚀控制

应力腐蚀是金属成型期间的一种常见现象，需要工作人员加以控制。若出现应力腐蚀开裂的问题，必将对金属材料的性能造成负面影响。根据多年工作经验发现，应力腐蚀最关键的影响因素为环境，金属材料的拉伸应力与断裂几率呈正比例关系，应力越大，脆性断裂的几率越高，在金属焊接期间的尤为常见。在焊接过程中，工艺所带来的残余应力会导致金属性能发生相应的变化，经过高温加热和冷却之后，内外温差也会使金属材料的体积、性能产生变化，引发金属应力腐蚀的情况。针对以上问题， 需要严格控制残余应力、冷却温度对整个材料成型处理过程的影响，提升金属性能。

3.4控制温度与断裂韧性之间的关系

在对金属材料进行热处理的阶段，部分带有金属裂纹的材料会主动抵抗裂纹的产生和延伸，这种现象即为断裂韧性。通常情况下，断裂韧性与金属本身的稳定性优劣存在着密不可分的关系。根据这一思路，可通过控制位错性能达到提高断裂韧性的目的，具体以缩短位错距离、提升密度为基础，优化金属材料的细晶排列结构，确保处理效果良好。在整合处理环节中，热处理是塑造金属晶体排列规律的一个重要环节， 在热效应的作用之下，晶体会产生比较剧烈的运动，当温度到达某一临界点，金属的局部错位密度就发生反应，产生形变。基于这一特性，需要工作人员控制好金属热处理期间的技术和温度，使其顺利完成内部结构的裂变和聚变，形成良好晶体结构。

结语

综上所述，金属热处理是金属材料成型工艺的重要内容之一，其效果直接影响到金属产品的性能和精度。在实践中，需要控制好切削工艺、切边横量、应力腐蚀、温度与断裂韧性对金属成型处理的影响，确保产品内部结构和外部形态的完整无误。

参考文献

[1]张洁溪，方雅，王璇.探究金属材料热处理的影响因素[J].科技与创新，2020（21）：60-61.

[2]高晶.金属材料先进热处理工艺及设备的若干思考[J].锻压装备与制造技术，2020，55（04）：132-134.

[3]王锦波.金属材料和热处理工艺的相关性[J].世界有色金属，2020（12）：134-135.

（青岛工学院 机电工程学院 山东 266000）