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金属材料热处理工艺与技术分析封金元

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年6期3月下作者：封金元

[导读] 近年来，我国对有色金属的开发和利用越来越多，其热处理加工技术也逐渐走向成熟。金属材料具有塑性好、韧性强、耐腐蚀性好和强度高等性能，能够在很多领域中发挥重要作用。为了使得金属材料发挥更好的应用效果，使用热处理工艺对其进行处理，有助于进一步提高金属材料的综合性能。

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摘要：近年来，我国对有色金属的开发和利用越来越多，其热处理加工技术也逐渐走向成熟。金属材料具有塑性好、韧性强、耐腐蚀性好和强度高等性能，能够在很多领域中发挥重要作用。为了使得金属材料发挥更好的应用效果，使用热处理工艺对其进行处理，有助于进一步提高金属材料的综合性能。文章主要分析金属材料热处理工艺和技术，首先对金属材料的分类进行简要分析，然后分析热处理工艺对金属材料的影响，文章还分析了几种金属材料热处理技术，随着科学技术的发展，热处理技术变得更加先进和完善，对金属材料进行加工处理将会具有更好的效果。
关键词：金属材料；热处理工艺；技术分析
        引言
        在工业生产中为了最大限度的发挥金属材料的使用价值，需要通过各种手段不断提高材料的机械性能。金属材料的热处理规划设计过程中，采用科学合理的工艺和技术能够不断挖掘、提高金属材料的应用价值；相反，不合理的热处理方法不仅不能提高材料的性能，反而会造成金属材料本身性能的破坏和丧失。因此，工作人员在根据金属材料成分、组织架构来确定热处理工艺技术要求时，应该充分考虑到金属材料与热处理工艺的各种关系，制定科学合理的工艺流程。只有这样才能让各种各样的金属材料在先进工业技术的应用过程中实现价值最大化。
        1金属材料的分类
        金属材料在我国生产活动和日常生活中十分常见，其用处很多，被应用于诸多领域，具有重要作用。金属材料具有较好的硬度和刚度、能够导电和导热，而且有着良好的塑性和韧性，无论是工业生产，还是生活应用，都离不开金属材料的作用。就目前而言，可以将金属材料分为两种类型：一是多孔金属材料。这种金属材料所占比重并不大，具有较高的强度，有着良好的通透性，是一种孔隙结构，具备传热性质。常被应用于安全垫、金属过滤器中；二是纳米金属材料，这种金属材料近年来被人们广泛应用于各大领域中，充分利用了纳米技术。通过与纳米技术融合，来改变金属的物理和化学性质，使其性能得到提升，从而能有效应用于更多的行业中。当下比较常见的纳米金属材料是奈米非晶体复合材料，其有着非常高的强度，而且相比于普通金属材料来说，其具有更强的抗疲劳性。根据实际需求，可以来对金属材料的性能进行有效体征，以使其满足工程建筑的应用需求。
        2热处理工艺对金属材料性能的影响
        2.1热处理预热对材料切割造成的影响
        在对金属材料实施切割施工的环节中，要注重结合金属材料本身所具备的相关特性，选择更科学合理的与之相对应的切割工具。除此之外，在具体的切割环节，具体施工现场的相关环境因素会直接影响到金属材料的变形和其光泽，针对这样的情况，要及时有效的选择相对应的热处理工艺，针对金属材料实施相关操作，特别是要结合具体情况着重做好预热处理工作。与此同时，要为后续金属材料的切割，以及具体的热处理环节，提供更健全的保障措施。在针对金属材料实施热处理之后，可以在更大程度上有效降低切割环节产生的刀具粘连问题，与此同时，进一步提升切割效率和精准性。在这样的情况下，可以更有效的提升金属零部件的主要性能和质量。
        2.2热处理温度对金属材料疲劳性的影响
        当金属材料完成合理的预处理之后，其综合性能就会有明显的提高。其中抗疲劳性能主要会受到热处理温度的影响。例如，热处理工艺在金属材料使用过程中，如果其中的冷却速度没有设置好，将其设置得过快，那么金属材料的温度在段时间内发生骤变，就会存在比较大的应力作用，于是金属材料容易出现断裂等现象，也就是金属材料的疲劳性能将会受到比较大的影响。所以在热处理过程中，工作人员需要严格控制好温度，并且不断对温度进行调整，从而选择出一个最适合的温度提高金属材料的抗疲劳性能。
        2.3热处理工艺对金属材料耐久性的影响
        在金属材料进行热处理时，金属材料持续处在热处理盈利的作用下，其自身的腐蚀状况会发生较大的改变。

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因此可从热处理的应力入手对金属的耐久性进行改善。在对金属材料进行热处理的过程中，技术人员需要按照金属材料自身耐久性情况，对热处理应力的大小进行确定，避免剩余应力对金属材料的耐久性带来的不良影响，从而提高金属材料的质量和耐久性。
        3金属材料热处理新工艺与技术
        3.1热处理CAD技术
        该技术属于一种模拟系统，其中主要以计算机作为辅助工具，然后对材料进行热处理工艺模拟，这种技术的主要优势在于通过模拟实际的热处理工艺，从而提高热处理工艺的实际效果，能够降低实际工作失误，提高实验效率。甚至通过该技术能够模拟现实工作不能达到的操作，比如完全退火和等温退火等，能够预防金属材料的变形。热处理CAD技术的具体模拟过程是研究人员首先使用CAD技术还原整个热加工过程，其中包括模拟具体的热加工工序，在设置工序过程中需要综合考虑到金属材料的化学性能、物理性能和热加工的具体要求等，在模拟过程中需要及时将步骤中存在问题的地方进行修改完善。实际上热处理CAD技术就是信息技术和电脑技术在加工领域中的应用，这些技术使得热处理技术生产变得更加高效。
        3.2真空热处理技术热处理技术
        传统的热处理依靠燃料燃烧，氧气是必备的工作条件，但金属的活性较高，有氧作业下，金属材料表层往往发生氧化，其材料性能大打折扣。近年来科学技术水平不断进步，可以实现对金属材料的真空热处理。其优点是：真空作业使得避免了金属表层氧化现象的出现，真空环境下能够对低压渗碳材料表面实施有效处理，并直接进行高压气淬施工，有效的提高了材料热处理效率，有效提高材料热处理效率，缩短了热处理的工艺流程。
        3.3激光热处理技术
        激光热处理技术是指通过激光照射较为坚硬的金属材料表面，实现对金属材料的硬化处理。由于激光具有穿透性强、密度高、功率大的特点，在改善金属材料表面性质方面具有独特优势。激光热处理技术与计算机的结合能够实现自动化热处理和有效提高整体的工作效率。激光热处理技术在提升金属材料硬度、强度与使用性能的同时，能够解决传统工艺处理过程中的特殊部位的包凹凸、深沟等在内的特殊问题。
        3.4化学薄层渗透技术
        化学薄层渗透技术是指在进行热处理的过程中，将热处理技术与高层渗透技术进行场外的结合，与传统的金属材料处理技术相比，化学薄层渗透系数具有很强的优势，她能够在处理过程中直接降低30%的损耗，并且，依然能够保证处理的质量，提升金属材料的综合水平，同时在处理过程中，它能够直接提升处理的效率，改善环境污染，减少对环境的污染，正是因为有这么多的优势，才使得人们对于金属热处理技术有了很大的改观，越来越重视化学渗透技术的应用发展。
        结语
        金属材料热处理工艺与技术的发展，具有重要作用，其不仅能推动我国工业的可持续发展，还能满足环境保护、节能减排的需求，有利于降低金属材料热处理加工成本，提高热处理加工效率，因此必须予以高度重视，不容忽视。首先要了解金属材料的分类，掌握金属材料的基本性能，并且要熟知金属材料性能与热处理之间的关系，然后通过有效的金属材料热处理工艺与技术应用，来改良金属材料性能，使其硬度更强，更具耐久性，拥有更好地柔韧性，从而保障金属制品的质量。基于当前金属材料热处理工艺与技术，来对其未来的发展进行展望，以提高金属材料热处理技术水平，使其随着科学技术的进步而继续强化，从而为金属材料热处理加工事业的发展奠定技术基础。
参考文献
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[2]刘晓涛，董杰，崔建忠，等.高强铝合金均匀化热处理[J].中国有色金属学报，2003，13（004）：909-913.
[3]廖波，肖福仁.热处理节能与环保技术进展[J].金属热处理，2009，34（001）：1-6.