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摘要：对金属材料实施热处理，能有效改善其性能，满足后续制造加工要求。但金属材料在热处理过程中容易产生变形和开裂，影响后续加工制作时的正常使用。本文对金属材料热处理变形的影响因素和控制策略进行分析，以供参考。
关键词：金属材料热处理；变形影响；控制策略
引言
工业快速发展，对于机械精度与性能也提出了更高的要求，金属材料热处理是一种重要手段，能够促进内部组织与结构变化，改善材料性能。但在金属材料热处理过程中可能会出现变形情况，对工件的强度、精度以及寿命等产生影响，对金属材料热处理变形的影响因素与控制策略进行探究，对于金属材料加工质量的提升至关重要。
1概述
所谓金属材料热处理就是指根据相关的要求对特定的金属原材料进行科学合理的加热冷却处理，在生产实践中主要包括三部分，分别是退火（正火）处理、淬火加工以及回火加工。退火（正火）处理是对金属原材料加热到适当温度保温，然后缓慢冷却的热处理工艺。其目的主要是为了调节金属材料硬度便于进行切削加工。利用热处理技术对金属材料进行处理加工，能够有效的提升金属材料的性能，同时还能够拓展金属材料在其它领域的应用发展，充分发挥出金属材料自身的价值和作用。然而，在对金属材料进行热加工处理时，往往会由于其它方面的因素，影响金属材料热加工处理的整体效率与质量，进而严重影响金属材料的整体性能。
2金属材料热处理变形的影响因素
2.1原始组织与应力状态
在淬火之前，金属材料会受到关联原始组织的影响，包括碳化物数量、形态以及合金元素纤维方向等。在调质处理后，热处理是变形得以缩减，金属材料淬火变形更具规律性，便于控制热处理变形。化学热处理方式的应用，能够对金属材料表层部分性能加以改善，比如提升表层抗氧化功能以及耐磨性等。化学热处理深度应当处于标准范围内，若保证实现渗透层，需要在化学热处理后进行磨削加工，由于金属材料性能较差，很难处理化学热处理过程中的变形问题。
2.2受淬火介质的影响
据调查指出，在对金属材料实行热处理的过程中，淬火介质对于金属变形的影响是较大的，所以说，操作人员就需要依照不同的金属材料和施工场地合理科学的选择淬火介质。优质的淬火介质质量不光能够控制金属材料的变形，其在搅拌的过程中还能够提升金属材料的稳定性，强化金属材料热处理效果。
3金属材料热处理技术使用过程中需要遵守的原则
3.1科学操作原则
技术人员在对金属材料热处理的过程中，为了保障其不变形，技术人员就需要依照金属材料的类型合理科学的选择热处理技术，在使用之前要对金属材料进行全面的检测，而后制定相应的热处理计划，在科学的热处理技术支持下，优化金属材料的使用性能。基于此，我国有关部门就需要建立相对完整的工艺标准和施工流程，在热处理技术使用的过程中要予以全面的监督，确保技术的规范的使用，合理有效地空间金属材料的变形情况。
3.2熟练操作原则
企业需要对在职的技术人员定期的实行专业的培训，逐步提升技术人员的专业素养和专业技能，并给其一定的时间和空间，锻炼技术人员对热处理技术的使用效果，争取能够在实际操作的过程中减少失误发生。只有这样才能够保障金属热材料的热处理效果，为企业的健康生产奠定坚实的基础。
4金属材料热处理变形的控制策略
4.1做好处理前预处理
热处理的正火与退火将对金属产生的变形造成很大影响。在正火过程中，由于温度相对较大，会使金属内部变形明显增加，对此，在热处理开始前，需做好温度控制。
通过实践，完成正火处理以后，可采用等温淬火这一方法来保证金属内部达到均匀，实现对变形的有效控制。另外，为保证正火处理达到良好效果，根据材料结构特征，对退火工艺进行科学合理的选取，以此温度梯度对金属造成的影响，使热处理过程中的变形得到有效控制，实现对处置质量及水平的有效改善。
4.2做好淬火处理
淬火冷却在热处理中是一道重要工序，如果在这一环节中所用淬火介质不合适，将使金属内部应力大幅增加，导致金属内部产生变形与破坏。对此，为了对热处理过程中淬火的有效控制，避免操作不当，需要从现有工艺方法入手，做好淬火处理。首先，在淬火冷却过程中，需要对淬火的速度进行严格控制，如果淬火的速度超出标准要求，则会使金属冷却无法达到均匀，导致金属产生变形。通常情况下，水油为最常用淬火介质，其在550℃～650℃的温度范围内的冷却速度为600℃/s，即便是在200℃～300℃的温度条件下，也能有270℃/s以上的冷却速度。在这一过程中，金属材料正完成马氏体转变，如果冷却的速度太快，将使金属产生变形或开裂。若在水中添加一定量盐、碱，还能进一步加快冷却速度，比如在550℃～650℃的温度范围内的冷却速度达到1100℃/s，但在200℃～300℃的温度条件下，冷却速度基本保持不变，基于此，盐水与碱经常用于碳钢冷却，但这也是导致金属变形和开裂的主要原因。
4.3采用合适的装夹方式
为对金属在热处理过程中产生的变形进行有效控制，应保证加热与冷却的均匀性，使金属的热应力保持均匀，使生成的组织，其应力处在相对均匀的状态，为了达到这一效果，需要使用合理可行的装夹方式。比如，对盘类工件而言，需要和油面始终保持垂直，而对轴类工件而言，需要使用立装的方法。针对且科学合理的使用垫圈，能起到保证应力分布均匀的作用，如支承垫圈与叠加垫圈。
4.4有效加工
在金属材料热处理过程中，机械加工环节需要保证余量存留的合理化，为金属材料变形量提供充足保证，淬火合格率也能够得到明显提升。由于夹装工具不同会对金属材料形状产生影响，因此在金属材料热处理操作过程中，要明确加工零件的要求及特点等情况，对夹装方式进行合理化选择，降低热应力不均衡而造成变形的几率。若金属材料加工过程中需要采取热处理措施，则需要保证金属材料具备形变的条件。要对金属材料变形规律形成正确认识，保证淬火变形合格率，切实提升金属材料质量，依据加工工件技术要求来衡量金属材料变形值，确保变形处于合理范围内。
4.5优化机械零件结构
在金属零件实行热处理的过程中，技术人员需要逐步优化机械零件结构，立足于当下企业的生产现状，以及生产技术，高效地把控金属材料的热处理程度，从而避免因为企业生产零件应力集中而导致的变形，确保金属材料的均匀受力。如果在金属材料冷却的过程中，因为技术人员对冷却的时间掌握不当而导致的变形，技术人员就需要逐步提升零件的对称性，特别是在设计之前，需要充分的思考零件中的沟槽位置，对于零件的边界线，技术人员也要加以重视，尽量采用圆角的弧度，强化金属零件的设计效果，为热处理技术的使用奠定坚实的基础。
结束语
综上所述，对金属材料在进行热处理后产生的变形进行影响因素与处理方法的分析研究，能为金属材料加工制作提供可靠参考依据，尽可能减少变形与开裂的产生，使热处理这一工艺得到良好应用。
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