金屬材料熱處理工藝與技術(shù)分析

金屬材料熱處理工藝與技術(shù)分析

Summary：在實(shí)施金屬材料熱處理時(shí)，主要是要求工作人員利用現(xiàn)有技術(shù)整合加熱和冷卻等多種工藝，確保金屬材料的固體性質(zhì)發(fā)生變化，與化學(xué)重新結(jié)合等等。以達(dá)到提高金屬材料性能的效果，最后滿足企業(yè)多元化生產(chǎn)需求。為了有效地處理金屬材料的熱處理問(wèn)題，本文借鑒了常見(jiàn)變形和裂紋問(wèn)題的實(shí)例，重點(diǎn)分析了幾種有效的處理辦法，以期為有關(guān)人員提供一個(gè)基線。Keys：金屬材料；熱處理；變形；開(kāi)裂引言目前市場(chǎng)上使用的大多數(shù)金屬材料都是熱處理工藝，無(wú)論在工業(yè)生產(chǎn)中還是在日常生活中，任何地方都可以說(shuō)存在熱處理工藝，而且各種金屬材料的生產(chǎn)和應(yīng)用都有熱處理工藝。正是由于熱處理工藝的諸多優(yōu)勢(shì)，它不僅能夠保證金屬材料的各種化學(xué)特性，而且還能提高金屬材料的質(zhì)量，使金屬材料產(chǎn)品更持久耐用。此外，熱處理工藝可用于各種金屬材料的加工，包括建模、混合和疊加。1金屬材料熱處理工藝的優(yōu)點(diǎn)熱處理是將工件放在特定的介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻,通過(guò)改變工件表面的化學(xué)成分或內(nèi)部顯微組織,賦予或改善工件的使用性能,使其具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分,可能安排在制造過(guò)程中的初始工序、中間工序、結(jié)尾工序,它受工件材料、結(jié)構(gòu)特征、使用功能、使用環(huán)境、變形程度等影響,同時(shí)受前后工序的制約,有時(shí)多種熱處理方法貫穿于一些大型精密或特殊要求工件的全制造過(guò)程中。談到熱處理,人們通常會(huì)想到4把火———退火、淬火、回火、正火。對(duì)于熱處理工程師來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)熱處理工藝、處理過(guò)程中的問(wèn)題、滿足性能要求等是其主要任務(wù),但具體到某種“火”被安排在工藝流程中的某個(gè)環(huán)節(jié),就需通曉相關(guān)專業(yè)的工藝人員了解工件技術(shù)要求、材料、規(guī)格及形狀尺寸、熱處理性能、熱處理效果等,在此基礎(chǔ)上排兵布陣,通盤布局,制定出合理可行的工藝方案,保證產(chǎn)品加工質(zhì)量。此外,制定好工藝方案與熱處理方法還需技術(shù)人員從學(xué)科的本質(zhì)出發(fā),追根溯源,梳理制造中的矛盾點(diǎn)、問(wèn)題點(diǎn),挖掘優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗的加工思路,抓住關(guān)鍵點(diǎn),將熱處理高度融合在制造的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,并將制造技術(shù)與制造工藝相結(jié)合,打造高質(zhì)量的產(chǎn)品,打造與社會(huì)需求相符的產(chǎn)品,獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益與社會(huì)效益,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。2金屬材料熱處理工藝與技術(shù)中存在的問(wèn)題2.1會(huì)對(duì)金屬材料的抗疲勞性產(chǎn)生影響熱處理工藝具有較強(qiáng)的技術(shù)性與專業(yè)性，如果處理過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)金屬材料的性能產(chǎn)生影響。例如，若沒(méi)有控制好熱處理溫度，會(huì)對(duì)金屬材料的抗疲勞性產(chǎn)生一定影響。首先，如果加熱溫度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致金屬材料的抗疲勞性下降。其次，如果沒(méi)有控制好加熱時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致金屬材料的溫度超過(guò)臨界值，也會(huì)造成金屬材料的抗疲勞性下降。最后，在冷卻環(huán)節(jié)中若沒(méi)有控制好冷卻速度，金屬材料的溫度也會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)驟變。在這種情況下，金屬材料會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，繼而出現(xiàn)斷裂等問(wèn)題。因此，在進(jìn)行金屬材料熱處理時(shí)，技術(shù)人員需要控制好金屬材料的加熱溫度、加熱時(shí)長(zhǎng)以及冷卻速度。2.2原材料組織和性能原因首先，金屬材料的熱處理旨在提高材料的機(jī)械和操作特性，包括其耐氧化性、耐腐蝕性和耐磨損性。但是熱處理的震顫深度有限，為了使其堅(jiān)硬層工作，熱處理后必須清除材料表面，但一般熱處理后金屬材料的變形更難修正。其次，金屬材料的原始組織對(duì)攪拌時(shí)的材料有很大影響，例如攪拌產(chǎn)生的纖維的方向、煤的量以及形狀和合金元素之間的差距。最后，為了減少金屬材料的原組織對(duì)火變形量的影響，可以采用有效的包裝處理，使金屬材料在火中變形更加均勻，從而實(shí)現(xiàn)防止變形的目標(biāo)。2.3熱處理過(guò)程中殘余應(yīng)力應(yīng)力與金屬材料的熱處理質(zhì)量密切相關(guān)，在熱處理過(guò)程中，這些材料對(duì)外部因素非常敏感，如果存在應(yīng)力殘馀物，可能會(huì)在熱處理過(guò)程中造成金屬材料裂紋問(wèn)題。因此，為了確保熱處理的效果，必須在熱處理過(guò)程中處理應(yīng)力馀量問(wèn)題。3金屬材料熱處理工藝與技術(shù)3.1控制鍛造與預(yù)熱處理在合金零件工作的初始階段，相關(guān)工藝將影響變形熱處理的可能性和其他問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，企業(yè)實(shí)施金屬材料熱處理需要高度的專業(yè)技能，整個(gè)過(guò)程必須嚴(yán)格遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并控制鍛造和預(yù)熱過(guò)程。例如，該國(guó)一部分地區(qū)的制造企業(yè)要求工作人員控制打樁和打樁過(guò)程，并要求事先制定一項(xiàng)切實(shí)可行的制造計(jì)劃，以確保在金屬材料中均勻分配網(wǎng)狀煤。與此同時(shí)，與工業(yè)要求很高的制造企業(yè)一樣，金屬零件制造過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力退火、正火和調(diào)整處理，減少熱處理合金變形和零件表面裂紋，提高性能和質(zhì)量。3.2精準(zhǔn)金屬材料熱處理過(guò)程中對(duì)溫度的控制首先做好熱處理工藝管理工作許多金屬材料熱處理溫度控制誤差引起的變形問(wèn)題是由于管理工作不到位，溫度控制中的疏忽改變了溫度，必須首先進(jìn)行控制，以確保人為誤差的影響。熱處理時(shí)，應(yīng)由工作人員對(duì)熱處理過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如能及時(shí)檢測(cè)和解決不合理的溫度變化，應(yīng)進(jìn)行溫度控制，避免出現(xiàn)問(wèn)題。還必須分配所有現(xiàn)有任務(wù)，監(jiān)測(cè)溫度、檢查溫度、傳遞信息等。為了確保每個(gè)崗位都有一個(gè)特別負(fù)責(zé)人，并確保沒(méi)有缺崗位找不到或者溫度問(wèn)題解決不了的情況。第二，為確保技術(shù)人員的招聘和使用，我國(guó)許多不合理的溫度控制造成的熱處理過(guò)程中金屬材料變形問(wèn)題，是熱處理過(guò)程中缺乏對(duì)熱處理技術(shù)的掌握，溫度控制是主要的難點(diǎn)聘用合格且有能力使用熱處理工藝的技術(shù)人員，以確保最大限度地精確控制溫度，更專業(yè)地處理和解決所有溫度問(wèn)題。因?yàn)槿瞬攀侨魏螘r(shí)候發(fā)展的前提，在熱處理方面具有突出的技術(shù)人才可以解決加工過(guò)程中的許多問(wèn)題。3.3減少殘余應(yīng)力為了減少金屬材料熱處理產(chǎn)生的殘馀應(yīng)力，工作人員繼續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)熱處理，但殘馀應(yīng)力無(wú)法完全消除，這不可避免地?fù)p害了金屬材料保護(hù)膜，并對(duì)零部件造成問(wèn)題因此，工作人員必須根據(jù)零部件的實(shí)際情況采取有針對(duì)性的措施，以便在可控制的限度內(nèi)減少剩馀應(yīng)力。此外，對(duì)于局部元件應(yīng)力集中問(wèn)題，需要在熱處理前仔細(xì)檢查金屬材料的表面，以避免表面缺陷，并使元件在熱處理過(guò)程中因熱膨脹而產(chǎn)生應(yīng)力集中問(wèn)題，從而影響元件的質(zhì)量。3.4加大技術(shù)探索力度在工業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)加大對(duì)技術(shù)材料熱處理工藝與技術(shù)的研究力度，不斷探索新的工藝與技術(shù)。例如，近年來(lái)，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)可以利用可控氣氛熱處理工藝對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理?？煽貧夥諢崽幚砉に囍饕脷夥战橘|(zhì)對(duì)金屬材料進(jìn)行保護(hù)與控制，增強(qiáng)加熱處理過(guò)程的穩(wěn)定性，繼而有效維持金屬材料的表面性能?？傊€有很多工藝與技術(shù)沒(méi)有被探索出來(lái)，技術(shù)人員應(yīng)不斷研究。結(jié)束語(yǔ)熱處理技術(shù)是機(jī)械制造的重要手段,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)階段均需運(yùn)用并處理好熱處理在工藝路線的順序及方法等,當(dāng)工序間產(chǎn)生矛盾時(shí),應(yīng)統(tǒng)籌安排,綜合考慮,找出主要問(wèn)題,予以妥善解決,使零部件在各個(gè)生產(chǎn)階段都具有良好的工藝性。Reference[1]劉亦晴.淺析金屬材料熱處理過(guò)程變形及開(kāi)裂問(wèn)題[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2020(03):3-5.[2]李建國(guó),陳艷輝.基于金屬材料熱處理變形及開(kāi)裂處理技術(shù)[J].世界有色金屬,2019(23):153+155.[3]左歡.金屬材料熱處理