有关热处理对金属材料机械性能影响的探讨

发表时间:2021/7/15   来源:《教学与研究》2021年3月第8期   作者:张俊花
[导读] 金属材料的使用在当前社会的发展过程中十分重要,
        张俊花
        江苏省徐州技师学院  221000        
        摘要:金属材料的使用在当前社会的发展过程中十分重要,但是金属由于其性能以及存在状态的特点,在实际使用过程中会受到一定的限制,只有进行相应的处理,才能提高金属材料的使用效果。热处理工艺是金属材料加工过程中的重点工艺之一,对于改善金属材料的性能具有重要意义。本文主要针对热处理工艺对于金属材料机械性能的影响进行分析探讨,仅供参考。
        关键词:热处理工艺;金属材料;机械性能;重要意义;影响
        1、前言
        自然界中存在众多金属元素,不同的金属存在的状态及其性能也不尽相同。因而在实际应用过程中,为了更好的满足金属材料是使用需求,进行相应的加工处理十分必要。金属加工工艺种类繁多,其中热处理工艺是最普遍应用的加工工艺之一。金属在加热条件下,一些性能会发生改变,如果可以实现有效的控制,就可以按照实际需求进行定向的金属性能改变。
        2、金属材料热处理工艺使用的重要意义
        热加工工艺是金属加工过程中的重点工艺之一,在实际应用过程中,对于金属材料性能的改变等方面具有重要意义,具体分析如下:
        2.1增强金属材料的性能
        金属材料在当前社会发展建设过程中应用十分广泛,因而金属的性能和质量直接关系到各项工程建设的质量。但是在实际市场环境中,却由于企业过分追求工程建设的速度,满足市场发展对于金属数量的需求,在金属加工过程中,难以保证金属的质量和性能标准,因而导致金属产品出现稳定性差、使用寿命较短的问题。金属材料进行热处理工艺处理之后,可以实现自身性能的提高,进而减少金属在使用过程中出现氧化过度、承载力下降、甚至出现裂口和腐蚀等严重影响工程建设质量的问题。热处理工艺是提高金属材料性能的重要工艺手段。
        2.2降低金属材料的切割难度
        金属材料在使用过程中,通常是需要进行再加工处理的,因而就会面临金属的切割问题。不同的金属材料的硬度不同,但是“切割困难的问题”在金属材料使用过程中普遍存在。同时金属材料的硬度系数会直接影响施工作业的整体进度,因而面对众多实际发展过程中的需求,采用热处理工艺以降低金属材料切割难度是发展的必然选择。热处理工艺流程中,加热的环境可以实现金属材料性能的改变,有效的调整金属材料的性能,达到降低其硬度的目的,从而降低金属材料的切割难度,提供金属材料处理效率。


        3、热处理工艺对于金属材料性能的影响
        前文中,对于热处理工艺在改变金属材料性能方面的重要意义进行了简要介绍,热处理工艺对于金属材料的众多性能都有影响作用,具体的分析如下:
        3.1改变金属材料的切削性
        金属材料在使用过程中,必然会面临切削问题,但是由于金属材料的质地普遍偏硬,因而就会大幅降低金属材料的处理效率,进而影响工程的建设进度。热处理工艺过程中,通过提高温度,达到去除金属加工过程中暴露缺陷的目的,进而为后续的工艺流程提供更好的金属组织状态。在金属热处理过程中,针对不同的金属类型,会设定不同的温度处理条件,从而保证金属材料达到最佳的切削性能。除外提高对于温度的控制外,还要针对齿坯材料以及淬火材料进行有效的监控,进而优化金属处理过程,提高金属加工精度。
        3.2改变金属材料的切变模量
        切变模量是金属材料的重要性能之一,是金属材料能够承载的切应力与切应变的比值,其数值量代表了金属材料抵抗应变的能力。在金属材料进行热处理的过程中,会改变其切削性能,进而会对于切变模量产生影响。金属材料的切变模量受到金属本身性能的影响,是由原子之间的结合力而决定的。因而凡是能够对于原子之间结合力产生影响的因素,对于金属材料的切变模量都会产生影响。在实际金属处理过程中,会根据该性质,通过改变金属材料加工过程中的温度,实现改变其切变模量的目的。
        3.3改变金属材料的断裂韧性
        断裂韧性是金属材料对于外界压力承载能力的一种表现。在实际使用过程中,如果金属的断裂韧性过小,就会在承载压力增加时,大幅提高其发生断裂的风险,对于工程的建设产生不利影响。因而提高金属材料的断裂韧性是改善金属性能的重要部分。通过减少金属晶体中位错,使金属材料的位错密度下降,进而实现提高金属韧性的目的。而金属材料的细化则需要通过热处理之后再结晶而获得。温度的不同对于再结晶效果会产生不同的影响,进而导致金属材料性能改变的效果也出现差异。
        3.4改变金属材料的抗腐蚀性能
        金属材料发生腐蚀主要是金属在氧气存在的环境中发生氧化的过程,大部分金属在加工过程中都会在其表面进行镀层处理,以减少金属直接接触氧气的风险,但是由于金属材料使用过程中会发生断裂,就会导致内层金属直接在有水分的条件下与氧气接触,大幅提高金属腐蚀的风险。对于金属材料进行热加工处理,可以改变材料内部的组织结构和性能,进而通过降低其发生断裂的风险以达到提高抗腐蚀的目的。
        4、结束语
        综上所述,金属材料的热处理工艺对于提高金属材料的各种性能都具有深刻影响,因而应该加强对于该工艺的优化和完善,积极引进先进的技术加工处理工艺,实现有效的流程升级,提高处理后金属的各项性能,进而推进工程建设项目的高效运行。
参考文献
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