张斌
中交西安筑路机械有限公司
摘要：随着我国社会经济以及工业产业的飞速发展，人们对金属热处理的技术要求也越来越高，因此，金属材料的机械性得到了一定的改变，还可以让生产的部件和产品质量得到有效的提升，从而能够加快工业机械的生产效率。随着目前我国金属材料加工工艺的不断发展和完善，加工处理的方式也是变的多样化发展，热处理技术是我国比较传统的一种处理方式，在目前阶段也取得了有效的发展，而且在应用的过程中还有着较高的实效性。基于此，本文对金属热处理技术在材料成型工艺中的应用进行了深入的探究和分析。
关键词：金属热处理；材料成型工艺；应用策略；
引文
我国在4000多年前就已经使用金属热处理，在目前阶段，随着我国的经济在不断地发展和进步，也是材料生产中非常重要的工艺，可以通过改变工件的内部组织，或者表明化学成份，金属材料在生产和生活中的各个方面都有着很高的需求，并在还在逐渐地增高，从而让我国的金属制造业得到了有效的发展，让冶金企业等相关领域得到了高效的进步，所以，也使得我国的热处理技术也得到了进一步的加强和完善。本文对金属材料成型工艺进行深入的探究和分析，并且对金属热处理技术的特点和应用的价值进行了深入的分析。
一、金属材料的特性和结构简述
1、金属材料的特性简述
在我们生活中有很多金属材料，钢铁是工业上应用最广的金属，且其组织结构也非常复杂，因而钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。比较常见的金属材料就是铝铁铜。销售的金属产品一般都是金属材料的合金，因为如果是单一的金属材料，自身一般都有着非常明显的缺点，在硬度和性能等方面，都或多或少存在着一些问题，不能满足人们在生活中的一些需求，所以，金属合金是目前市场中比较符合人们需求的一种产品。
2、金属材料的结构简述
由于金属内部结构特征是不相同的，可以根据这些特征分成两种类型，第一类是纯金属内的原子结构，第二种是多种金属原子混合结构的特殊原子排列结构，这种结构能够把金属和一些其他的物质进行有效的结合，从而能够变成一种合金产品。如果结构更加丰富，那就可以让金属的硬度和抗腐蚀性等都会产生一些差异性。金属材料的热处理技术就是把金属材料进行加热，让原子可以开展排列组合，然后在另一种介质中进行冷却，从而能够让金属的属性得到改变。热处理技术是非常复杂的，对于一些环境温度和介质等都有着非常高的要求，所以，相关单位需要采用科学化的热处理工艺技术，这样才能够让机械性能得到有效的提高。
应用金属材料热处理工艺的重要性
1、让金属材料的性能得到改变
金属材料在受交变应力时或循环载荷的作用时，常会在工作应小于屈服强度的情况下突然断裂。热处理与其他加工工艺，不同的是，它只改变金属材料的内部组织结构或表面的化学成分，就可获得所需要的使用性能，而不改变其形状和大小及整体化学成分。如果采用传统的工业模式，也能够对金属材料进行切削，从而就可以加工出符合实际需求的部件规格参数和公业产品，但是金属材料的性能以及水平无法得到有效的保障。从而让加工出来的产品存在着稳定性较差和使用寿命较短等问题，这种情况会造成部件规格参数无法具有较强的稳定性。比如，有些金属材料经过了长时间的闲置后，由于一些应力状况，就会出现一些裂口或者是腐蚀的问题等，在采用热处理工艺之后，能够让应力状况对金属材料所产生的影响得到有效的降低，这样可以让金属材料的使用性能得到有效的提高。此外，在采用热处理工艺技术之后，还能够防止金属材料在后续施工过程中发生氧化的问题。
2、让金属材料的切削难度得到了降低
传统的金属材料零件和产品在实际生产的过程中，通常都是因为金属材料的硬度问题，造成了在切割工作中的难度加大，有时候还会造成道具磨损等问题。一定要把金属材料的硬度问题进行有效的解决，需要采用热处理工艺技术，这样可以让金属材料的性能得到有效的调整，可以有效地解决金属材料的硬度问题，让金属材料的加工质量和加工的水平得到有效的提高，同样可以让切割工作的效力得到有效的提升。
热处理工艺技术的步骤过程
热处理是指通过对工件的加热保温以及冷却，使得金属或者含金的组织发生变化，比如机械性能、化学性能还有加工性能等等，以下是三个重要过程。
1、热处理工艺技术的加热过程
加热是进行热处理工艺技术的第一个工作环节，在热处理时，因为形状和性质还有大小都不一样，所以在具体热处理的时候，要用不同的速度，最高的温度。最早的热处理工艺加热工序基本上都是采取木炭或者是煤来加热，但是随着目前能一案的发展和进步，现阶段又出现了气体燃料和液体燃料等加热方式。随着目前电力技术的发展和应用，电力技术给热处理加热工序带来了极大的改变，目前已经开始运用电力进行加热的工作，采用电力资源开展加热，非常便捷并且容易受到控制，同时还能减少一些环境的污染问题。采用煤木炭和液气体燃料以及电能作为热源的过程中，如果不采用加热介质进行加热，都被称之为了直接加热。间接的加热就是指采用熔融盐或者是悬浮粒子，以此来让金属工件到达升温的目的，在加热的过程中，为保护金属工件，不在受到氧气和一氧化碳等气体的破坏，对于加热的环境需要进行可靠控制，对于加热的装置需要具备着气氛保护的功能，比如，采用熔融盐或者是真空的环境下开展加热的工作，也可以采用涂层或者是包装进行加热的工作。
2、热处理工艺技术的保温过程
在开展热处理工艺技术的保温工序过程中，需要在专业技术的规范和指导下开展工作，开展保温的工序需要在一定的技术规范指导下进行，在保证加热温度准确控制的情况下，让加热之后的金属工件能够保持着一定的温度，一般情况下都是在相变温度之上开展加热工作，这样就可以得到所需要的原子结构。需要把金属工件的表面进行加热，需要加热到符合要求的温度，并且能够保证在一定的时间间隔之内，以此可以保证工件的内部和外部温度都能保持着相同，以此让金属结构得到有效的改变。有一些热处理理工艺保温要求比较少，也不需要进行保温，为了增强金属材料表面的耐磨性，必须要开展高性能密度的加热工作，它的独特之处就是能够在短时间或者是瞬间致热，在这个过程中，就不需要保温的时间。
热处理工艺技术的冷却过程
热处理最后一个重要的工序步骤就是冷却的过程，不同的热处理工艺技术，对于需要冷却的方式是不相同的，冷却的速度也是不相同的，其中，对于冷却速度的控制是冷却工作环节中的一个非常重要的工作，比如，空气硬化钢就能够通过冷却速率的标准进行硬化工作。
四、在材料成型工艺中采用金属热处理的应用策略
1、切削的性能
由于在热加工的过程中，都会存在着冶金不足的问题，所以，需要对金属材料进行热处理工作，从而能够让金属材料的组织状态可以得到有效的保障，同时还能让加工的精准度得到有效的提高，让切削性能也得到不断地提升。金属加工过程中的切削工艺，能够让金属的特性差异得到有效的保障，金属在进行热处理后，可以拥有切削性能和特殊热性能。如果金属的切削环境不符合标准，那就会让后期的金属性能受到严重的影响，所以，一定要重视金属的切削环境。在开展金属材料切削的过程中，热处理技术能够让金属材料的光洁度得到有效的提高，为了能够让后期切削加工的需求得到有效的满足，需要对金属材料之间所存在的一些组织材料结构方面的差异进行仔细的考量，所以，需要对一些不同金属的自身硬度进行仔细的考察和研究，从而能够配置好相对应的切削角度。除此以外，如果切削的过程中导致切削的时间变长，那就会造成刀口出现积屑的情况，还有可能会导致出现沾刀的问题发生，在目前阶段，通常都是采用正火对沾刀情况进行有效的处理。这种工艺技术经常会采用到铝合金加工的过程之中，再加以固溶处理，能够让铝合金的金属性能得到有效的提高，以此能够让合金内部组织结构的均匀性得到有效的保障。
2、对于切边衡量的控制工作
切边衡量是金属材料力学性能的一个重要的衡量标准，切边衡量是指在弹性变形比例中，切应变和切应力的一种比例。采用热处理技术可以把材料的物理性能进行有效的改变，让材料的抵抗切应变能力可以进行有效的控制，从而能够让材料性能的重构得到有效的促进。采用热处理和切边模量处理，能够让材料的质量进行改变，热处理金属材料工艺在实际生产的过程中，切边衡量的计算值基本上都是按照传统的设计方式进行处理的，这种情况会让弹性变形量随着所使用的频率加大而产生增加，会对弹性模量有着一些影响作用。除此以外，在进行热处理后，加工的弹簧还会受到弹性模量的大小影响，让原子之间的温度和组织成分等都会受到严重的影响。所以，在实际设计的过程中，需要仔细研究弹簧弹性的先天误差，而且还需要结合到工作的环境和弹簧的特性等情况，积极开展科学合理的设计工作。
3、对于金属应力腐蚀的问题以及影响
在金属材料成型的过程中，通常都会出现金属应力腐蚀的问题，应力腐蚀如果开裂，那就会让金属材料的施工性能受到非常严重的影响，所以，相关的单位需要对这种情况进行有效的重视。造成金属材料出现应力腐蚀的一个非常重要的因素就是环境，金属的拉伸应力较大，那就会造成致脆性的断裂情况。在金属焊接工艺的过程中，一些残余的应力能够让金属材料的实际焊接性能受到一些变换，而且在高温加热和冷却的过程中，让金属材料受到一些内外温差的影响作用，从而让金属材料的体积和性能都会发生一些变化。所以，在热处理技术应用的过程中，一定要重视冷却速度和残留的应力，对冷却的速度和冷却的温度需要做到科学合理的控制，从而才能促进金属材料的性能得到有效的提高。
4、热处理的温度和金属材料断裂韧性的关系
对金属材料断裂的问题，这种情况和金属的稳定性有着直接的关系。如果想要让断裂韧性得到有效的提高，一定要重视把金属的错位性能进行有效的控制，通过对错位的距离进行有效的缩减，让密度得到有效的增加，从而能够让金属断裂的韧性得到有效的提高。金属热处理工艺能够让金属的细晶排列进行整合和优化，让处理的水平和处理的质量得到有效的提高。比如在高温的环境下进行处理，能够把金属热加工材料的品质进行更好的控制，从而能够让金属再结晶工艺得到有效的完成。在工艺的生产过程中，通过热效应而发生更加剧烈的运动，并且在变形温度达到了一定点的时候，从而能够发生反应。所以，金属的热处理强烈度，可以对再晶体效果产生直接的影响作用，相关的工作人员需要在热加工的过程中一定要重视这个特性，对热加工工艺需要严格的控制，从而能够让金属中的原子得到释放，并且发生激烈的运动，这样可以有效地促进内部的裂变。从而能够更好地对金属变形进行有效地掌控，并且构成有效的结晶控制效果。
结语：
总之，热处理技术和金属材料成型之间有着直接的关系，提高金属的热处理技术，能够促进金属零部件和相关产品的质量得到有效的提高，还能够让加工水平和加工质量得到有效的改善。需要对热处理和金属材料成型工艺的关系进行深入的研究，更要结合实际工作中情况来针对有效的优化方案，以此不断带来更高的效益，让热处理工艺得到不断地发展和创新，这样能够让热处理加工工艺得到良好的发展。
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