机械制造中金属的热处理工艺初探

李子磊

【摘 要】随着经济社会的不断发展，机械制造行业在不断的发展中，为我国的建设提供了很多的设施。而在机械制造的过程中，对金属的热处理十分重要，热处理环节也成为了机械制造过程中至关重要的环节，在这一环节的处理中应该结合金属的性质，对金属进行相应的操作，从而保证金属的温度可以达到相应的标准，为后续的机械制造奠定基础。在热处理中要重点对加热、保温以及冷却这三个环节进行注意，经过这三个环节之后的金属可以更适合于后续的加工和操作，而在操作过程中也应该注意一些事项，从而保证热处理的效率。以下将基于机械制造过程对金属的热处理工艺进行分析和整合，提出相应的方法。

【关键词】机械制造；金属；热处理；工艺

用于我国经济建设的设施建设与机械制造之间有着密切的关系，同时机械制造过程中金属零件的处理也对机械制造的效果有着重要的影响，通过金属的热处理工艺来提高机械零件的适用性，从而为后续的使用和加工奠定基础。金属零件通过热处理之后可以改变其物理性质和化学性质，在多个方面来满足机械制造的需求，从而更加有效的应用于机械制造过程。机械制造中的金属热处理主要分为三类，这三种处理方法可以将金属零件的属性进行相应的改造，使其发生一定的变化，从而使零件更具有适应性，为机械制造过程提供优良的金属零件。

一、金属的热处理过程

（一）对金属进行加热

金属的加热是机械制作中金属热处理工艺的首要程序。以AI作为临界点，金属加热程度低于临界点，那么它的内部组织就难以发生变化，如果说要完成奥氏体组织，那么就需要将加热程度超过临界点。从而可以看出，在加热过程中，温度是其重要的参考系数。金属的加热并不是只要执行加热工序就可以，需要在这个过程中保证热处理的质量，所以，需要有效把控加热的温度。工件在加热的过程中避免不了暴露在空气中，这促使部件表面会出现氧化或者是脱碳等问题，为了避免这种现象，要采用良好的保护方法对其加热的环境进行保护。比如说采取真空形式或者是熔融盐加热等方式。随着科学技术的发展，加热中对热源的选择有了很大进步，木炭、煤等是最初的加热源，后来发展成为了气、液等燃料，随着电的广泛使用，电力加热成为热处理工艺主要的加热源，因为这种热源不仅容易把控，还能够提高加热效果，绿色环保，作为热源备受青睐。在机械制作中，企业可以根据自己的实际情况，选择合适的热源完成加热工序，既可以直接加热也可以选择间接性地加热。

（二）对相关部件进行保温

加热过程中会出现部件暴露空气中氧化以及脱落等现象，同时，大型部件需要在加过程中保证其能够均匀受热，所以保温是必不可少的一项工序。通常保温的情况和部件规格有一定的关系，保温的时间长短、保温介质等受部件材料和其尺寸的大小的影响。一般来看，尺寸越大的部件，它的传导热能的性质就会越差，所以这就需要对相关的部件进行长时间的保温，以此来确保部件能够全部热透，达到热处理的效果。

（三）对金属进行冷却

在对金属热处理的工艺中，关键的一个步骤是热处理，当然，这也是最后一个工序。整个金属加热的过程中，其组织结构和性能会发生很大的变化，在冷却程序中，因为冷却工艺、方法以及冷却的速度影响，其组织性能会有很大的变化，所以进行金属热处理的人员要特别注意，熟练掌握各个工艺冷却方法的操作原理和过程，对冷却的速度严格把控。一般来说冷却速度有一定的顺序，淬火的冷却速度是最快的，在完成淬火的冷却之后，紧接着是正确的冷却，它的速度低于淬火，而最后是退火。工作人员要做好监督，把控冷却的速度和质量。

二、机械制造中金属的热处理工艺分析

在机械制造中国金属零件的处理尤为重要，由于金属有着其特有的属性，在使用的过程中不能满足所有的机械制造需求。但是对金属零件进行相应的热处理，来使金属的内部组织发生相应的改变，从而满足更多机械制造对材料的需求。在进行热处理的过程时，热处理工艺分为三类，加热、保温以及冷却。这三种热处理工艺会对金属的内部组织产生不同的影响，同时也会影响金属的最终性质。在对金属进行热处理的过程中也需要注意方法，采用合适的方法来降低热处理工艺的成本，提高热处理的效果，从而对金属零件进行合理科学的处理，提高机械制造的效果。

（一）整体热处理工艺分析

整体热处理工艺是一种热处理方式，这种热处理工艺首先将金属进行整体的加热，控制其冷却时间，从而改变金属的性能，为生产提供相应不同类型的金属。整体热处理工艺应用于大多金属中，而以应用最为广泛的钢铁为例进行相应的分析。对于钢铁的热处理来说，整体热处理主要分为四种，四种不同类型的整体热处理方式可以对金属热处理有不同的效果。如退火热处理方式是将金属整体加热至一定温度之后，结合金属零件的尺寸进行相应的保温工作，在保温工作进行一定时间之后再将金属零件冷却，从而提高金属内部组织的稳定性，使金属内部的各个部分更加均衡，因此这种方式进行的热处理可以有效的提高金属的可塑性，热处理的效果也更加明显。而对于正火处理方式是将金属进行加热之后保温，在保温之后让金属在空气中自然降温，从而提高金属零件的力学性能，减少金属零件的组织缺陷，从而使金属零件更有利于后续的机械加工工艺，从而使金属零件的属性更适合机械制造。淬火工艺是将金属整体加热，然后将金属置于冷却中介中快速降温，这种方式进行的金属零件的硬度会大大提高，而冷却液的选择也与金属的性质有着指定的关系。而回火大多是在淬火之后进行的，回火工艺可以有效的降低由淬火造成的脆度的提升，可以有效的提高金属的使用实用性，提高金属零件的整体性能。四种整体热处理工艺可以有效的改变金属零件内部的组织结构，提高金属零件的使用效果。

（二）表面热处理工艺分析

由于金属零件的不同用途，在进行热处理工艺加工的过程中也会采用不同的工艺进行。对比于整體热加工处理工艺而言，表面热处理工艺是对金属的表面进行加工，而不是对整体进行加工。表面热处理后的金属有着较强的力学性能，同时其内部组织情况有一定的可控性。同时由于这种加工方式针对于金属的表面，在进行热处理的过程中也应该采用不同类型的热源，从而保证金属可以在短时间内提高温度。热源的选择也会影响表面热处理工艺的效果，而这种热处理方式也使金属的内部组织有了相应的变化，从而更加适用于后续的机械制造。

（三）化学热处理工艺分析

在热处理工艺进行的过程中，由于金属的性质各有不同，在进行热处理的时候金属的性质也会发生一定的变化。基于这种化学变化可以根据金属的情况采用一定的化学介质来改善金属的一些化学性质，从而提高金属的整体使用效果。在这种化学热处理工艺中，可以通过一些特殊的化学介质来达到不同的抗氧化效果，从而全面提高金属的性能，完善金属的后续使用。

三、结语

在机械制造行业中，金属的热处理工艺是非常关键的一项工艺流程，对金属进行有效的热处理工艺可以全面提高金属的使用效果，扩大金属的适用面，还能够确保机械部件有良好的形状外观，从而更好的应用到机械制造当中。一般来说，金属的热处理都会经过加热、保温、冷却等工艺流程，相关的人员要严格按照工艺流程来操作，保证金属热处理的效果。在机械制造中，对金属的热处理有很多类型的工艺，而不同类型的热处理工艺可以对金属有不同的影响，应该结合机械制造对金属的要求采取不同类型的热处理工艺，从而保证金属加热的质量。