金属材料热处理工艺分析.docxVIP

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金属材料热处理工艺分析

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摘要：在经济发展的过程中，随着当前我国金属材料加工工艺的不断发展，加工处理方式越来越多样，热处理技术作为我国相对较为传统的处理手段，在当前同样也取得了理想发展，并且可以在具体应用中体现较强的实效性。结合现阶段金属材料热处理加工要求来看，热加工工艺同样也面临着较大的压力，相应金属材料加工性能需要重点把握好耐久性、硬度以及疲劳性等多个方面的要求，进而也就必然需要重点围绕着金属材料的热处理工艺要点进行详细把关，提升操作规范性，最终优化金属材料热处理水平。

关键词：金属材料；热处理；工艺分析

引言

虽然金属作为工业生产中最为重要的原材料，但它多以单质形式存在，需要经过深度加工处理才能切实满足工业生产需求，热处理技术就能实现这一目标，改变金属材料的基本性质。具体来讲，金属热处理加热过程中所改变的是金属的基本外形与内部结构，通过加工也能提升金属整体性能，所以在金属热加工过程中深度分析其热处理技术与金属材料之间的互动关系是非常有必要的。

1热处理的三个必备过程

根据温度控制的变化，热处理工艺总结为加热、保温、冷却三个过程。加热是热处理工艺的第一个步骤，早期的热处理工艺加热工序大部分利用木炭和煤炭作为热源，随着能源产业的发，又出现了液体和气体燃料；电力技术的普及，为热处理加热工序带来了新的变革，普遍使用电力完成加热过程，电加热方式快捷并且易于控制，减少了对外部环境的污染。利用木炭、煤炭、液体气体燃料以及电力等作为热源，不借助加热介质加热统称为直接加热；间接加热则是利用熔融的盐或者浮动粒子达到金属工件升温的效果。在加热过程中，为保护金属工件不受大气中氧气、一氧化碳等气体影响而发生氧化、脱碳等现象，加热环境要确保可控，加热装置要具备气氛保护功能，比如利用熔融盐或者真空环境进行加热，也可通过涂层或包装来完成。保温工序是在一定的技术规范指导下，在确保加热温度和精准控制下，让加热之后的金属工件保持一定的温度，通常会在相变温度以上进行加热以获得所需的结构。将金属工件表面加热到符合要求的温度并保持在一定的时间间隔之内，以确保工件内部与外部温度能够保持一致，从而使金属结构能够实现完全转变，这段时间间隔在热处理工艺规范中称为保温时间；有些热处理工艺保温过程要求极短，甚至不需要保温时间，例如，为了增加金属材料表面的耐磨性，需要进行高能密度加热，其特点是短时或者瞬间致热，这个过程就不需要保温时间。热处理的另一个重要工序是冷却过程，不同的热处理工艺，冷却方式不同，冷却速度各不相同，冷却速度的控制是冷却环节的关键，其中，退火最慢，正火较快，淬火最快，但是由于金属材质的不同，其要求也不同，例如，空气硬化钢可以通过冷却速率的标准化来硬化。

2金属材料与热处理之间的相关性

金属材料与热处理之间主要具有以下相关性：首先，热处理可改变金属材料的削切性能。这是因为在对金属材料进行热处理之后，金属材料的性质会因为处理技术的作用发生改变，主要包括硬度、柔韧性等方面的功能，这就使得金属材料的性能更符合削切要求。而且有的金属材料在经过热处理之后，稳定性会得到提高，如此一来便能为金属材料削切奠定基础，寻找更好的削切角度，在力度的控制上也更加科学；其次，热处理影响金属切边。这是因为当金属材料热处理过后，其性能会发生一定的改变，这有可能加大了切边的难度，同样也有可能降低了切边难度，但必定会造成影响；最后，热处理改变金属材料的柔韧性。不同金属材料在柔韧性上会有所不同，当其经过热处理后，柔韧性也会发生改变，可使金属材料更加稳定，使用时间更长。

3金属材料热处理工艺

3.1金属材料断裂韧性与热处理温度之间的关系

一般而言，在常规环境下不同的金属材料也具有不同的性质，其主要体现于尺寸稳定性及裂纹的数量上。容易产生裂纹的材质，在长时间外力作用下，很容易就会断裂。如果金属材料中，金属晶体的位错较少，那么金属的强度则相应较高，金属在实际应用中不容易断裂。因此，为了有效提高金属的强度，可使用细化晶粒方法来减少金属晶体的位错量。而这种工艺的主要原理是，材料在一定的温度及应力作用下，局部错位密度级别在相应条件化也会产生不同变化，这个过程中能够让错位密度级别积累到很高的程度，从而让金属强度得到提升。由此可见，金属的强度是可以提高的，而提升工艺的主要因素与温度关系密切。

3.2金属材料热处理之涂层技术

金属材料热处理中有一种涂层技术，其包含了多种类别，可将其统称为超硬涂层，主要是在金属表面进行涂层，以是金属材料硬度得到提升。通常来说，较为常见的金属材料涂层物质有两种类别，一种是纳米晶，如金刚石、氮化碳等；另一种是金属衍生物，如氮化金属、氧化金属等。金属表面上用这些物质进行涂层后，还需要经过一系列的高科技