金属材料热处理过程及工艺浅析

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:张国付
[导读] 摘要: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。
        江苏省兴化市
        摘要: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;热处理过程;工艺;分析
        1属材料热处理工艺应用必要性
        1.1改变金属材料性能
        在传统工业生产模式下,虽然企业借助工业机床设备对金属生产原材料开展切削作业,可在短时间内加工出适当外观造型、规格参数的零部件以及工业产品,但却无法对所使用金属材料的各项性能质量加以转变,最终导致所加工零部件与工业产品出现稳定性不足、使用寿命较短等一系列问题,部分工业产品与零部件很难在高强度、长时间使用过程中保持稳定状态(如所制造各类机械设备等)。通过对金属材料热处理工艺的灵活运用,将会实现对金属材料各项性能属性的大幅提升,以此提高所制造零部件与工业产品的加工质量、延长实际使用寿命。
        1.2降低金属材料切削难度
        在传统金属材料零部件与工业产品加工过程中,由于多数金属材料的自身硬度系数较高,因此在材料切削过程中,普遍存在切削难度系数大、作业效率低下、夹具不稳、材料与刀具粘连、刀具磨损程度严重等问题。通过对金属材料热处理工艺的应用,则可通过对金属材料性能的适当调整,有效解决以上问题,在充分保障加工质量的同时,提高金属材料切边精度与加工效率。
        2属材料的热处理过程分析
        在金属材料进行淬火处理的过程中,根据控制温度的不同,其热处理工艺可以分为加热、保温和冷却这三个过程。其中加热环节是对金属材料进行热处理工艺的第一个步骤。就我国而言,历史上最早的金属热处理工艺加热环节主要是利用木炭作为热源,后阿狸又发展到利用煤炭作为热源。随着现代能源产业的发展,在金属热处理加热环节,逐渐开始运用液体及气体燃料;而随着电力技术的广发应用,金属材料的热处理加热工序也发生了较大的变革,等离子场、激光以及电子束等现代化科技手段逐渐成为加热工序重要的手段;保温工序是金属材料热处理中重要的一环,时金属材料加热到一定温度后,在一定时间内将该金属材料的内外温保持一致,使其结构和性能能够得到相应的转变。但很多时候,很多金属材料需要的保温时间极短,甚至根本不需要保温工序;冷却工序也是金属材料热处理工艺重要的环节。在实际操作中,不同的金属材料在不同热处理工艺下,冷却的方式和速度具有极大的差异。
        3金属材料热处理新工艺与技术
        3.1层渗透技术应用
        在目前进行金属材料热处理的过程中,化学薄层渗透技术是应用最为广泛的技术之一。相较于传统的金属材料热处理技术,化学薄层渗透技术的优势是非常明显的。通过应用化学薄层渗透技术,可以在传统金属材料热处理技术的基础上降低30%以上的能源损耗。除此之外,化学薄层渗透技术还具有提升热处理效率、改善环境等一系列优点。正是因为其具备如此多的优势,才使得人们对于金属材料热处理的观念得到了非常大的改变,并且对其的重视度也在不断的提升。


        3.2料热处理中的激光热处理技术
        金属材料热处理中的激光热处理技术,采用的是激光淬火技术,通过对金属激光的照射增加其表面温度,要是温达到指定数值后,就会自动关闭自动关闭。等照射关闭冷却后就会形成一层薄膜,以此来提升金属材料的硬度系数。激光热处理技术与传统的热处理工艺相比,激光热处理技术的使用效果更好,这是因为激光热处理技术中的激光具有较强的穿透力,随着科学技术的不断发展,激光能够大大的提高控制性能,进而会让金属材料的内部结构产生有效的改变,让金属材料的性质得到进一步的提升。
        3.3料热处理中的CAD技术
        金属材料热处理中的CAD技术,是一种现代化技术,它主要是依靠计算机信息技术来完成的,通过计算机系统对相关的进行模拟,进而创建智能化模型,防止金属材料在进行热处理过程中出现任何问题,同时它还会不断的根据实际情况,调整各项操作参数数据,直至其达到最佳效果。因此CAD技术,可以优化完善热处理工艺,对于金属材料热处理中的任何风险都能进行有效的预防。
        3.4超硬涂层技术
        在对金属材料进行加工的过程中,通过超硬涂层技术可以有效的提升金属材料表面的硬度,以此来更好的提升金属材料加工完成之后,成品的耐用性。在目前的金属材料加工过程中,超硬涂层技术凭借其简单、快捷以及效果良好的优势得到了非常广泛的应用。
        3.5振动时效处理技术
        振动时效处理技术是通过机械振动(如超声波)的方式消除、降低或均匀工件内残余应力的工艺,又称振动消除应力法。这种工艺是利用振动原理,对金属材料进行的热处理。振动时效处理后,能提高金属材料的稳定性,并且可以有效控制材料的变形情况。此外,振动时效处理是在计算机设备的控制与监督之下有效进行的,该热处理方法可以达到一种自动化的控制状态,金属材料的生产效率和产品质量得以改善,从而有效降低企业的生产成本,更易于实现绿色制造。
        3.6无氧作业热处理技术
        在对金属材料热处理技术进行应用的过程中,大部分情况是需要在有氧条件之下进行的。但是由于相关技术还有待完善,经常出现金属材料与氧气发生一定程度的氧化反应,并因此降低金属材料的性能。为此,我国对无氧条件下的金属材料热处理技术进行了深入的研究,通过应用无氧作业技术,可以有效的改善传统有氧技术的工艺流程,从而更好的降低材料浪费的可能,为金属材料的热处理提供更好的保障。
        4结语
        金属材料热处理工艺的创新进步对工农业生产制造、高新技术的升级换代,生态环境保护、对提升我国的科技创新能力、国防装备实力和可持续发展能力都有着长远的积极作用,所以无论是科研单位还是生产企业都要对其高度重视,加大研究投入力度,积极引进节能环保、性能全面的新技术加以应用,进一步控制热处理的作业成本,提升其处理工艺水平和质量。
        参考文献:
        [1]李立尧.金属材料热处理工艺与技术分析[J].工业设计,2017(08):173-174.
        [2]王婷.金属材料热处理技术的发展[J].科学技术创新,2017(23):1-2.
        [3]刘爽庆,赵洪,李洪彬.金属材料热处理工艺与技术分析[J].南方农机,2017,48(01):120+126.
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