金属材料热处理工艺与技术分析

黄赛英

摘 要：金属材料热处理工艺随着科学技术的发展而进步，现阶段金属材料在经过热处理之后，其硬度、延展度及柔韧度得以增强，采用不同方式的热处理技术，能够保证金属材料质量，并降低生产企业加工成本。因此，研究热处理技术具有较高的现实意义，不仅降低了金属材料的浪费，同时也避免了金属材料生产过程中对生态环境的污染，有效扩大了金属材料的应用范围。

关键词：金属材料；热处理工艺；技术分析

1金属材料的分类

金属材料在现代各行各业中发挥着重要作用。其具有耐热、耐寒等特点，而且随着多孔金属材料和纳米金属材料的不断应用，研究领域正在不断增大。多孔金属材料：多孔金属材料集高温和高强度等诸多优点于一身的功能性材料。从起落架到安全垫都可以看到多孔金属材料的身影。多孔金属材料是优良的传热介质.不断具有较好的通透性和很高的特热性柜，而且孔隙结构中弥敞分布着大量的有方向性的或随机的孔洞，这种孔隙结构具有优良的隔热性能。同时也因为压力降与结构的积弗补了层流对流换热的低传热系数。多孔金属结构是目前任何其它加工方法所不能得到的，而且正朝着材料导热能力的方向发展。

2金属材料热处理工艺技术

2.1化学薄层渗透技术

化学热处理的主要方式是将化学成分薄层渗透到金属材料之上，从而改善金属实际柔韧性和硬度，这种薄层渗透的方式能够改变金属表面形态，从而减低金属材料在生产加工过程中出现浪费。另外，采用化学薄层渗透的金属物质在加工过程中能够降低生产成本，并避免金属加工对环境造成的影响。同时，与传统化学处理模式相比，薄层渗透仅作用于金属表面，无需渗入到金属的内部结构，其处理方法较为简单，所产生的效果较好，具有极高的性价比，能够提升技术材料热处理效率。

2.2激光热处理技术

激光热处理也被称之为激光淬火，是采用激光束照射金属表面，当金属表面的温度快速升高后关闭激光束，在热传导作用下，金属迅速自然冷却，在金属表面形成一层较薄的组织，与常规淬火模式相比，这一方式所处理后的金属表面硬度更高，成为当前常见的金属材料热处理工艺之一。激光作用于金属材料之上具有穿透性强的特征，因此，使用激光进行金属材料热处理，其效果较好，激光能够促进金属表面形成硬度较大的外层，从而提高金属材料硬度，改善金属现有结构。同时，当前多采用计算机系统控制激光进行热处理，这种模式下处理方法与处理技术均采用计算机予以控制，能够进行自动化的激光热处理，显著提升其工作效率，从而进行批量化生产。

2.3超硬涂层技术

超硬涂层并不是一种技术，而是多种涂层技术的合称，其本质是采用多种技术在金属表面制备涂层，该涂层硬度较高，从而实现金属表面硬度的提升。一般用于超硬涂层的物质包括氮化金属、碳化金属、硼化金属及氧化金属等金属衍生物，也包括金刚石、氮化硼、氮化碳、纳米结构及纳米晶等等。将上述物质涂抹于金属表面，采用蒸镀、溅射、沉积、离子镀等高科技形式完成涂层的制备。超硬涂层技术的优势在于方便快捷，对金属材质内部的影响较小，因此，超硬涂层技术是金属热处理中应用最广泛的技术之一，也是当前提高金属表面硬度的主要方式。目前金属热处理涂层技术不断发展，采用更为先进的方式进行金属材料涂层处理，可以更为简单快捷的提升金属材料表面硬度，具有极高的应用效果。

2.4振动处理技术

振动处理也称振动时效处理，是通过振动来消除金属内应力，使常规金属参与内应力逐渐消失，从而实现材料达到屈服强度的目标，最终导致金属材料出现微量变形情况。通过上述方式能够提升金属材料的稳定性，并逐步降低金属材料内部残余内应力。当前实施振动处理金属材料一般通过计算机系统进行控制，使金属在振动中各项参数得以有效控制，在极大程度上提升了材料处理效果，降低材料处理时间，进而提升金属材料振动处理效率。因此，这项技术近年来发展速度较快，众多企业采用此种形式进行金属热处理，能够极大降低了生产成本，同时这项处理模式对生态环境造成的影响极小，达成了节能减排的最终目的。

2.5热处理CAD技术

CAD（ComputerAidedDesign）也就是计算机辅助设计，CAD技术通过计算机进行智能化模拟，将金属材料热处理的全过程进行建模，从而了解该金属材料热处理过程中可能会出现的各种问题，进行智能化调整后，再应用于实际生产操作之中。这种方式能够不断完善金属热处理效果，采用模拟-分析-研究这一结构对金属材料热处理工艺加以完善，实施预见性、全面性的金属热处理模式。同时，通过CAD技术进行金属材料热处理，能够重点加强金属材料处理前后各项参数的对比，进而掌握金属热处理前后参数变化情况与处理方式、处理时间等变量之间的关系，从而保障热处理效果，根据实际需要制定相应的处理模式，有助于提升金属材料热处理效果。

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，金屬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。

结束语

随着我国工业生产技术的不断进步，机械性能可以通过热处理工艺获得最佳的生产效果。且金属材料的热处理是质量管理的重要环节，为使金属工件具有所更高的物理性能、力学性能，本文简述了金属材料的分类，阐述了金属材料的热处理工艺与技术及金属材料工艺控制策略。

参考文献

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（作者单位：怡得乐电子（杭州）有限公司）