摘要：作为工业生产主要材料，金属材料加工质量会直接影响到整体生产效果，是工业生产管控重点内容之一。为进一步提升金属材料加工质量，降低热加工裂纹问题影响程度，领域学者加大了对材料热加工裂纹及其控制技术的研究力度。为获得理想研究效果，学者在对加工裂纹以及控制技术展开研究之前，需要先明确金属材料性能和热加工技术间的关系，以为后续研究提供支持。
关键词：金属材料；热加工技术；裂纹控制技术；
引言
金属材料是我国工业生产的主要材料，在材料使用过程中经常遇到材料裂纹问题。作为宏观裂纹扩展过程，微裂纹在金属部件寿命上基本占其寿命的80%。在这个阶段，有意识地修理和维修金属材料可以有效地延长金属零件的寿命，节约资源，减少能源消耗。在金属材料中，40Cr圆钢是一种普通材料，可以按用途分为碳结构钢和碳工具钢两类。其中，碳工具钢的碳含量达0.65% ~ 1.35%，通过热处理可以提高硬度和耐磨性。生产过程中经常出现40Cr热轧圆钢表面裂纹现象，对于这种问题，必须检查裂纹缺陷的化学成分、组织等，才能准确地推断其原因，根据实际情况采取针对性措施，有效地控制裂纹。
1金属材料性能和热加工技术间的关系
材料切割与热加工预热。在对金属材料实施切割时，需要按照金属材料自身所具有的各项特性，对切割工具展开选择，以便获得最佳切割效果。同时在进行切割时，由于施工现场相关环境会对金属材料光泽以及变形等情况产生影响，所以需要做好热加工工艺选择，要按照具体情况科学展开预热处理，以为后续材料切割顺利开展奠定良好基础。合理的材料热处理，可妥善解决切割环节刀具粘连问题，能够达到切实提升切割精准度以及效率的目标，可切实强化金属零部件质量与性能。
2常用热加工技术
2.1振动处理技术
振动处理技术，即振动时效技术，会通过对振动器以及振动电源的运用，在金属加工过程中对其施加一定频率与方向的振幅的方式，对金属内应力进行抵消，进而达到提升金属材料稳定性的目标，能够实现对材料屈服强度的有效控制，材料加工变形量相对较低。该项技术的应用可实现对金属裂痕以及受热弯曲问题的有效控制，能够保证金属大小不发生明显改变[3]。同时在计算机控制技术支持下，振动处理技术应用可达到对金属振动过程各项参数实施有效控制的目标，能够切实提高材料处理效果与效率，降低材料生产对于生态环境的影响，优势较为明显，值得广泛使用。
2.2热处理CAD技术
CAD属于先进型材料热处理工艺，在具体进行技术应用过程中，会通过对计算机技术的运用，对热处理过程展开模拟，进而通过智能化手段完成相应加工任务。在具体操作时，技术人员会通过对相关数据信息的运用展开热处理模型构建，进而通过模拟获得相应结果，筛选出最佳处理方案，做好各项细节调节。
3金属材料热加工裂纹产生机理
金属材料热加工技术主要由铸造、锻造、焊接、轧制、热处理五个部分组成。现有力学和材料科学理论认为，裂纹是核形成、扩展、微裂纹聚合到断裂不可逆转的热力学过程。为此，在金属材料的生产、使用、维护及损伤容限评价等方面，假设微裂纹发展的必然趋势是断裂。但是从另一个角度来看，在任何成分或结构热力学允许的条件下，比如有微小裂纹的材料，发展成均匀化倾向，这也是热力学的基本原理。因此，金属材料热加工裂纹的产生机制可以看作是由于扩散力的作用，金属原子面向方向，宏观移动，产生裂纹，系统化学的自由焓减少。
4热加工裂纹和控制技术
为明确控制技术具体应用方式，在此将以某公司圆钢生产为例，通过对热加工裂纹形成情况的分析，对裂纹控制方式展开详细探究。
4.1案例分析
某公司在进行圆钢轧制生产过程中，出现了间歇式连续微裂纹。经过综合调查发现，该批次产品裂纹发生概率极高，需要及时展开处理，以防对公司形象产生不利影响。鉴于此，公司决定运用金相分析以及显微镜等调查手段确定裂纹产生具体原因。在调查时，技术人员对圆钢宏观形貌、显微组织、附近组织脱碳情况、铸坯低倍形貌等展开了详细调查与分析，确定了本批次产品缺陷问题形成主要原因。
4.2裂纹影响因素
1.铜管倒锥度与结晶器冷却如果钢管锥度超过标准数值，在进行铸坯运动时，便会产生较大摩擦力，进而对表面质量产生影响。同时结晶器水量，也是对铸坯初生坯壳形成影响的主要因素之一，需要做好相关控制。2二次冷却强度通过调查分析发现，结晶器是造成表面裂纹的重要原因，如果结晶器存在裂纹，且此时产品已经处于二冷区环境中，此时若冷却强度较大，且会因为铸坯热应力影响，而加剧裂纹影响程度。3铸坯矫直压力与温度在张力作用影响下，在脆化温度区中的铸坯很容易会产生横裂纹现象。此时如果二冷制度存在问题，在钢脆性温度区内展开矫直处理时，也会产生不同程度的裂纹。在矫直力数值超过铸坯应变相应数值时，便会出现矫直裂纹问题。4保护渣性能保护渣性能问题主要体现在三个方面：①保护渣相对较高，在结晶器壁和铸坯间的流入渣量相对较少，或存在液渣膜厚度不达标状况，没有达到良好的润滑效果，导致出现振痕扭曲或混乱问题，造成皮下部分出现裂纹问题；②在进行铸坯运动时，产生了一定量的摩擦力，导致凝固坯壳出现温度不断上升状况，致使坯壳粘黏在结晶器壁之上，此时会在铸坯表面生成细小裂纹；③如果保护渣导热性能不达标，会在而冷却阶段产生不均匀问题，会形成一定量的拉应力，进而对铸坯形成影响，导致存在黏渣铸坯处出现裂纹。
4.3结晶器冷却及铜管倒锥度
在钢坯的表面质量上，模具的初级壳体状态影响更大，坯料阻力、冷却强度、不均匀冷却等影响板坯质量，可能产生裂纹。此外，对模具中的水等一级坯料也有影响，提高热应力，热流密度过高，表面裂纹发生的概率增大。此外，如果钢管锥度大于标准，则板运动中的摩擦力会增加，对表面质量有很大影响。
结束语
通过本文对金属材料以及材料热加工处理相关内容的论述，使我们对热加工裂纹产生机理以及具体控制方式有了更加清晰的认知。各生产企业需要明确认识到产品裂纹对于产品生产与使用所产生的不利影响，应加大对热加工及热加工裂纹问题的研究力度。需要在明确金属材料基本情况的基础上，通过对热加工处理技术以及裂纹产生机理具体情况的分析，有针对性展开裂纹控制方案编制，从而通过合理手段实现对裂纹问题的有效控制，确保问题影响程度可以被控制在最低，进而获得最佳金属加工产品，为企业带来更高的利润。
参考文献
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