白锦洋
中车永济电机有限公司 山西 永济 044502
摘要：金属材料与我们的生活息息相关，热处理技术对金属材料的质量有较大的影响，操作人员应该合理选择热处理手段，通过利用智能化、现代化的手段，全面控制生产流程，不断地提高金属材料热处理水平，为后续的金属材料精加工奠定前端基础。基于此，本文将对金属材料热处理工艺及技术发展趋势进行分析。
关键词：金属材料；热处理工艺；发展趋势
1 金属材料热处理工艺的概述
金属材料是指具有一定光泽，延展性好，容易导电和传热的材料，大部分金属材料具有一定的可塑性和硬度，一般可按照颜色可以分为黑色金属、有色金属和贵金属。黑色金属在日常生活中比较常见，一般指常见的钢铁材料，而有色金属是指除铁、锰以外的金属及其合金，通常情况下可以根据密度分为轻金属和重金属，而贵金属主要包括金、铂等。我国金属材料的应用较为广泛，最早可以追溯到商朝的青铜器，而随着历史的不断发展，在现代工业生产过程中，金属材料在使用过程中更要考虑到其材料的力学性能，综合处理其硬度、强度、塑性和抗冲击能力之间的关系。
2 金属材料的种类与性能
现阶段所使用的金属材料主要具有两种性能，就是使用性能和工艺性能。使用性能就是在使用机械零件的过程中，金属材料发挥出来的性能，包括化学性能、物理性能、力学性能等。在荷载的作用下，金属材料抵抗破坏的性能即力学性能，有时也被叫做机械性能。金属材料的选材和设计都需要以力学性能为主要依据。外加荷载性质不同，如循环荷载、冲击、压缩、扭转、拉伸等，将对金属材料的力学性能提出不同的要求。常用的力学性能包括疲劳极限、冲击韧性、多次冲击抗力、硬度、塑性、强度等。
所谓工艺性能就是在加工机械零件时，金属材料在不同的加工条件下发挥出来的性能。金属材料工艺性能直接影响金属在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，也会有不同的工艺性能要求，如切削加工性、可锻性、热处理性能、可焊性和铸造性能等。
（1）硬度。就是金属材料的抗击能力，是金属材料的关键特性之一。金属材料拥有较高的硬度时，其抗击性能更强，拥有更广的应用范围。
（2）耐久性。金属材料的耐久性与其遭受腐蚀的情况有关。在使用金属材料的过程中，必然会有腐蚀情况存在，只是程度有所不同，包括缝隙与应力多种腐蚀情形。一般来说，金属材料遭受越低程度的腐蚀，其具有耐久性就越突出。
（3）疲劳性。在遭受持续应力的条件下，金属材料就会发生异常断裂，这就是金属材料自身的疲劳性特征。虽然材料所承受的应力没有超过其最高负荷程度，但如果持续得时间较长，仍然会出现断裂情况。
3 金属材料热处理工艺应用的必要性
3.1 改变金属材料性能
虽然企业在传统工业模式下也能对金属材料进行切削作业，并且也能在短时间内加工出所需的部件规格参数及工业产品，但却无法让金属材料的性能质量得到保证，进而导致加工出的部件规格参数及工业产品出现缺乏稳定性、使用年限短等相关一系列问题，致使部件规格参数及工业产品在使用过程中很难保持稳定的状态，但通过对金属材料进行热处理之后，不仅可以提升金属材料的各项性能属性，而且能提高部件规格参数及工业产品的质量和使用年限。如：有的金属材料在经过长时间储存、放置后，导致金属材料的应力状况出现裂口、腐蚀等问题，在经过热处理后，就会降低应力状况对金属材料的影响率，进而提高金属材料的使用性能，不仅如此，金属材料在经过热处理工艺后，还要确保金属材料在后续使用中不会出现氧化的现象。
3.2 降低金属材料的切削难度
传统的金属材料零件及工业产品在生产过程中，都会因为金属材料的硬度系数，导致材料在切削作业中出现难度系数大、作业效率不高、道具磨损等问题，出现这些问题的主要原因是因为金属材料的硬度系数过高，在经过热处理工艺后，就会对金属材料的性能进行适当的调整，可以将以上问题进行有效的解决，不仅可以保障金属材料的加工质量，而且还能提高金属材料在生产过程中的切削效率。
4 金属材料热处理工艺及技术要点
4.1 常用的热处理工艺
金属热处理的常用工艺包括退火、正火、淬火以及回火。其中退火就是加热材料至能够引起内部结构变化的临界温度，然后再进行随炉冷却。正火也是相似的过程，只不过正火的冷却是在空气中进行，能够缩短冷却时间，进而取得更高的生产效率。淬火与退火、正火不同，需要在一定时间内保温经过加热的材料，然后利用油或者水使其尽快冷却，经过这种方法加工的金属拥有较高的硬度以及脆性，还会有淬火应力在金属材料内部形成，这种应力会导致金属开裂，所以在实际应用时还应该与回火处理相配合。回火处理就是将淬火处理完的金属再次加热至临界温度，并且进行空气冷却。
4.2 特殊的热处理工艺
4.2.1激光热处理技术
一般情况下，激光热处理技术在金属材料中主要被应用于淬火，变相硬化等两个方面。激光热处理技术的主要原理是利用高密度的激光束对金属材料表面进行热处理，以此来达到强化的目的。在实际应用领域中，激光处理技术被广泛应用于汽车领域，激光热处理加工后的金属耐磨性好且硬度高。
4.2.2振动时效处理技术
在金属材料热处理过程中，金属材料不可避免的会受到一定的机械力和应力，在这种情况下，金属材料内部会产生一定的振动动力，这种震动力有可能导致材料在切割的过程中出现位置偏移，最终对金属质量产生一定的影响，因此管理人员应该对于振动参数进行调整，以此来规避振动力对于材料加工过程的影响，最终实现精准的作业目标。
4.2.3金属材料热处理中的涂层技术
金属材料热处理中的涂层技术，虽然有多种类型，但可以将其统称为超硬涂层，主要是对金属表面进行涂层，提升金属材料的硬度。一般情况下，常见的金属材料涂层有两种，即：纳米晶和金属衍生物，在金属表面对这些物质进行涂层后，经过高科技加工后才能制成涂层。
5 金属材料热处理工艺技术的发展趋势
①自动化发展，随着科技技术的进步，金属材料热处理工艺技术逐渐处于自动化发展中企业在使用金属材料热处理工艺技术时，不 但需要相应的配置，而且还要投入一定的资金和人力，并且在开展金属热处理作业时，还会因人为因素导致处理效果不理想，因此相关科研人员要加强对金属材料热处理工艺技术自动化发展和应用的研究，在有效提升金属热处理效果的同时，将传统热处理工艺与现代信息技术相融合，促使金属材料热处理效率得到进一步的提升；②无氧化处理，随着我国科学技术的深入发展，无氧化处理技术被称之应用价值最高的一项技术，可控气氛技术就属于无氧化处理技术中的一种，可控气氛热处理工艺技术可以有效的降低钢的氧化率，让热处理过程更具稳定性和完整性，该技术通常被用来进行钢制品热处理，因此，无氧化处理技术是金属材料热处理工艺技术的未来发展趋势，所以相关企业要加强对无氧化处理工艺技术的深入研究，为我国的工业发展提供新鲜的血液及广阔的发展空间，进而促使我国实现小康社会。
6 结束语
我国工业体系不断发展，而金属材料作为整个工业体系的前端，起到重要的支撑作用。热处理技术作为金属材料的基本技术手段，对于金属材料的质量至关重要，因此研究人员要明确金属材料与热处理工艺之间的关系，不断完善热处理工艺以及技术开发，我国后续的金属精加工行业提供帮助。
参考文献：
[1]薛勇.金属材料热处理工艺以及技术发展趋势探索[J].设备管理与维修,2021(06):75-76.
[2]常嘉玮.金属材料热处理工艺及技术发展趋势[J].中国金属通报,2021(01):1-2.
[3]姚洪利.浅谈金属材料热处理工艺与技术发展趋势探索[J].中国金属通报,2020(07):1-2.