金属材料热处理变形的影响因素与控制策

金属材料热处理变形的影响因素与控制策

发表时间：2018-08-24T12:20:11.487Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第9期作者：杨松1 胡晓薇2 [导读] 在对金属材料热处理变形的影响因素进行探究时，工作人员需要对金属材料热处理过程中各项工艺技术特点。

1.宝钛集团金属复合板公司陕西 721000；

2.宝鸡钛业股份有限公司管材厂陕西 721000 摘要：在金属加工制造行业中，对热处理技术进行应用，能够从根本上实现对金属物理性质、化学性质的提升，满足了当前各项工业生产、制造事宜。在调查中发现，当前金属材料的热处理工作，主要由金属加热、保温和冷却等几项工作流程所构成，但由于金属热处理工艺对于整体的工作环境、技术应用有着较高标准的要求，所以在实际操作的过程中，材料时常会发生变形的问题，这就需要相关工作人

员在传统金属加工制造的基础上，实现热处理工艺技术的高效化应用，提升我国金属材料加工制造的整体质量与水平，进而推动社会的发展。

关键词：金属材料；热处理变形；影响因素；控制

1金属材料热处理变形的影响因素

在对金属材料热处理变形的影响因素进行探究时，工作人员需要对金属材料热处理过程中各项工艺技术特点，进行全面化的掌握，并在此基础上，采取一些具有针对性的改善措施，进而才能实现对金属材料变形的有效控制，也为金属材料热处理过程中变形控制工作的开展，起到了一定的促进作用。在对金属材料进行热处理的过程中，由于材料自身的密度构成、结构特点，以及在外界因素的影响下，材料本身可能会出现不等时性、冷热分布不均匀的问题。在金属材料受热的过程中，温度会发生较为明显的变化，这就会使金属材料内部结构的受力情况发生改变，金属材料变形的几率增大，而这种由于内部应力分布所导致的变形，被称之为是内应力塑性变形。这种变形的特征性较为明显，会表现出一定的方向性，且发生的频率较高，每一次对金属材料进行热加工，都会对其内部应力结构造成改变，进行热处理的频率越高，内部应力的变化情况越明显。

在一般情况下，金属材料的内应力一般被分成热应力和组织应力变形着两类，在相应的温度条件下，对金属材料展开加热、冷却操作后，可以获得纯热应力变形，组织应力变形和金属材料自身的性能、形状，以及加热冷却方式有着紧密的关联。从实际的操作流程中可以了解到，要想对金属材料的使用性能进行高效化的提升，整个热处理工序将会包含较多的工艺内容，并且在操作过程中，需要根据金属材料的种类、操作规范展开适当的调整，收集各项参数内容。但是在实际执行过程中，由于我国在温度控制、监测精度方面具备局限性，所以温度监测精度难以得到有效的把控，一旦在热处理过程中对温度的控制未能合理实现，那么就会导致比容变形的问题发生，增加金属材料变形几率。

2金属材料热处理变形控制应遵循的原则2.1科学性原则

金属材料热处理变形控制目标的达成，应当极力遵循科学性原则，唯有自科学层面对金属材料热处理变形的影响因素、热处理工作工艺要求及热处理工艺与金属材料属性相互间关系等开展全面系统的分析，方可尽可能确保金属材料热处理变形控制工作能够符合当前金属材料热处理工艺的相关技术标准，唯有基于科学性原则的指导，技术人员方可依托现阶段技术条件，达成金属材料热处理变形控制策略的科学有效应用。

2.2易操作原则

通常情况下，金属材料热处理工艺会选址于城市近郊开展操作，由于此类操作场地条件有限，无法达成金属材料热处理变形控制的科学精细处理操作要求，为了应对该种局面，金属材料热处理变形控制方案及相关技术在应用期间，就务必要提升金属材料热处理变形控制方案的容错率，最大限度地减轻金属材料热处理变形控制工作所受外部环境的影响。因而，对于金属材料热处理变形控制策略的实施，应当予以简化处理，缩减控制操作难度，确保在尽可能在短期内，开展批量操作，确保金属材料热处理工作的有序进行，改善金属材料热处理工艺质量、水平，为金属材料加工制造提供切实保障。

2.3实用性原则

作为人类改造大自然中必不可少的一项社会行为，金属材料热处理在自然环境改造中起到了至关重要的作用，历经从无到有、从小到大的一系列过程。在应用期间，对应需求的各式各样金属材料、技术成本在各项资金投入中占据极高比例。所以，金属材料热处理变形控制策略务必要秉承实用性原则，尽可能缩减金属材料加工企业在该方面的人力、物力投入，进而可将更多的精力予以其他方面，推进热处理工艺的科学有效应用，提高金属材料品质，促进金属材料热处理工艺的有序开展。3减小金属材料热处理变形的有效措施控制3.1金属材料热处理的预处理

科学合理的做法，金属材料的正火处理后，不仅可以促进材料的均匀性和结构完整性，而且还可以减少金属材料的热处理过程中由内应力引起的变形引起的内应力影响非常重要。为了提高减少金属材料的热处理变形的效果，也可以选择退火处理，最终实现金属材料的有效控制变形和热处理工艺，促进热处理的持续改进水平的金属材料。

3.2金属材料热处理淬火工艺的科学应用淬火工艺是金属材料热处理工作中最核心的步骤，而且具有极为重要的作用，假如使用的淬火介质不合理的话，就会造成金属材料内部应力的变化失调，最终造成材料的结构与形状受到影响。因此必须在进行金属材料热处理的过程中，尽可能的减少淬火阶段可能出现的失误，这就要求相关工作人员必须积极的进行淬火工艺的改革和创新。在进行金属材料淬火冷却的过程中，必须科学合理的调节冷却的速度，才能确保金属材料在淬火的过程中，降低材料变形量的增加。水和油是较为常用的淬火介质。为了确保冷却的效果以及淬火速度，一般情况下水温应该控制在55～65℃。如果使用油作为淬火介质的话，油温一般在60～80℃，必须提高淬火的速度，才能确保最终的冷却效果。科学合理的进行金属材料淬火介质和速度的选择应用，不仅可以有效的降低金属热处理对材料内部应力造成的影响，同时也有效控制了金属材料的变形量。

3.3金属材料热处理中冷却方法的科学选择

目前，针对金属材料热处理的方式主要有双液淬火、单液淬火等方式，而所谓的双液淬火主要是将金属材料放入冷却速度相对较高的介质当中，使其温度可以在短时间内迅速的下降至300℃左右，然后再将其放入冷却速度低的介质中进一步冷却。而单液淬火则指的是利用单一的介质进行材料的冷却处理，虽然这种方式可以促进淬火工作效率的提升，但是却无法控制淬火的速度。金属热处理经淬火后的冷却环节对金属变形也有极大的影响。如果金属在热处理过程中冷却速度过快的话，就会造成金属表面冷却的不均匀，而这就增加了金属的拉应力，最终导致工件变形量的增加。必须在确保金属强度不受影响的情况下，采用预冷以及分级降温的方式进行金属材料热处理的冷却，才能从根本上降低金属冷却不均匀导致的金属内部应力组织的变化。

3.4科学合理的选择装夹的方式和夹具

加热和冷却过程中的不同方式对工件的形状有不同的影响。根据工件的实际情况，选择夹紧方式和夹具类别，以减少工件由于热应力不均匀变形。另外，在实际应用过程中，根据应用要求和夹紧方式的特点已经改变。

3.5加工

如果在热处理过程中处理金属材料，则必须在热处理之前留在加工过程中，以确保热处理期间材料变形量足够。热处理完成后，工件必须根据其实际变形规律进行加工，以促进材料变形率的进一步提高。同时，在热处理过程中，变形值必须满足工件的要求和要求，并根据实际变形来确定工艺的尺寸。

结语

总而言之，在金属材料热处理过程中，对于变形因素的分析，要从基础工作阶段探究出有效的解决途径，工作人员要帮助加工企业实现更为有效的科学化控制措施，进而提升我国在金属材料产业的生产、加工能力。

参考文献

[1]由建行.热处理变形在金属材料的影响因素和减小措施[J].世界有色金属，2016（16）：94-95.

[2]张凯.金属材料的热处理变形与防控分析[J].四川职业技术学院学报，2015，25（01）：154-156.