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摘要:金属材料在对金属材料进行加工处理的过程中,热处理技术应用十分广泛。其有助于金属材料的制造和加工企业实现变形的科学控制,以保证在实际生产中热处理过程的有效应用,对中国的金属行业提升生产能力、提高产品质量的同时,推动相关企业的快速健康的发展在一定程度上。
关键词:金属材料;热处理;影响因素;策略
处理在金属材料加工制造材料的应用中,有效提高了金属材料的性能,所以對热处理变形因素的研究,从而提出的有效解决措施和方案,有利于金属材料制造和加工企业对热处理规避变形进行有效的控制,满足了社会经济发展和国防金属材料的需要,减少了金属材料资源的浪费,充分发挥了其作用。
一、金属材料热处理变形的影响因素
1.1时效与冷处理
金属材料热处理时会有低温回火的情况,低温回火与时效会造成两种金属变形的情况,分别为马氏体分解和碳化物析出,使金属材料的体积减小,出现变形大的情况;还有应力松弛影响,这种情况会造成金属材料出现畸形的状态。其中,冷处理的方式会造成残存金属材料中的奥氏体逐步转变为马氏体,使金属材料体积发生变化,最终出现变形。
1.2原始组织与应力状态
金属材料在淬火前会受到有关联的原始组织的影响,最常见的是碳化物的数量、碳化物的形态、合金元素产生的纤维方向等,都会带来一定影响。经过行之有效的调质处理,可以缩减其对金属材料热处理时的变形情况,使金属材料的淬火变形有一定的规律性,最终可以控制金属材料的热处理变形。
还有一种化学热处理方式,主要作用是改善金属材料表层的一些性能,使金属材料发挥更好的效果。如化学热处理可以提升金属材料表层抗氧化功能、耐磨性能等。但需要注意的是,化学热处理的深度在一定范围内,如果保证实现渗透层,在进行化学热处理后,就要进行磨削加工。通常情况下,金属材料性能较差,化学热处理过程中出现的变形情况相对难处理。
二、金属材料热处理减少变形应遵守的原则
2.1遵守科学性的原则
要想要金属材料在热处理加工环境中减少变形的因素,就需要采用科学的管理方法来应当金属材料的热处理[2]。在工作中,我们金属加工工艺师要抱着科学的精神,用科学的手段,科学的理念的指导下,才能在现在技术设备不够完善的情况下,保证好技术材料的热加工不会有变形的情况发生,或者有发生,也要控制在合理的范围以内。
2.2易操作原则
通常,金属材料与热处理技术将位于这个城市的郊区进行操作,如操作场地条件,无法达到金属材料的热处理和变形控制要求的精加工,为了应对这种情况,在应用金属材料的变形控制方案相关技术的热处理,有必要提高金属材料热率的容错率从而控制方案的变形,以减少对外部环境的影响,金属材料的热处理变形控制。
2.3遵循实用性的原则
金属材料对于地球资源来讲,是一种不可再生资源,在这样的资源利用中,我们要考虑得是资源的浪费问题,以及资源的可持续发展。如何保证金属材料的资源浪费中的问题,我们要就要在对金属热加工工程中减少材料变形问题,对资源进行有效的利用。同时都资源的有效利用,就是对环境的一种保护,在保护好了环境,我们才能在发展,这也就是可持续发展的核心内容。因此,在对金属材料热加工中,就要采用科学的方法,保证加工处理是以实用性为基础的加工,保证材料的有效性使用。当然,在保证材料的有效节约的同事,这样的前提是要保证金属材料在热加工中的质量问题。只有保证好了质量,才能使最大化的实用性。
三、金属材料热处理变形的控制策略
3.1做好热处理工艺前的预处理工作
金属热处理时的正火和退火对变形量也有影响。正火时若温度偏高,容易造成材料内部变形加大,所以应在热处理前进行温度控制。实践表明,正火处理后采用等温淬火处理手段可使材料内部结构更为均匀。另外,为提高材料正火处理的成效,结合材料自身结构特点采取适当的退火,可以缩小材料所受温度梯度,在热处理期间控制变形,提高材料热处理的质量和水平。
3.2对淬火工艺合理应用
在金属热处理工作中,淬火工艺是最为核心化的一项工作步骤,且其发挥着极为重要的作用。不合理的淬火介质,很容易导致金属材料内部出现应力失调。所以在实际的处理过程中,要降低淬火阶段的操作失误情况,工作人员要在原有的工作基础上,对淬火工艺进行合理化的创新,调节冷却的速度,降低材料的变形量,像油和水是常用的淬火介质,为了提升淬火速度,保证冷却效果,当使用水作为淬火介质时,其温度应该被控制在60℃左右;而使用油作为淬火介质的时候,其温度则应该被控制在70℃左右。选择合理的淬火介质,能够降低热处理对材料内部应力产生的影响,对金属材料的变形情况进行控制。
3.3选择科学的冷却方案
在冷却方法的选择上,针对金属材料热处理的工作内容,当前主要有单液淬火和双液淬火这两类。在使用上,单液淬火方法可以提升淬火的工作效率,但是却难以对淬火的速度进行控制,所以工作人员在选择上应该平衡这两种工作方法的使用。
3.4选择有效的加工方式
在金属材料进行加热、冷却的过程中,选择不同的夹装方法,也会导致加工件形状受到不同的影响。在此过程中,必须要根据零件的实际情况,选择合适的装夹方法,这样才能够对热应力不均匀所导致的变形情况进行避免。在实际工作过程中,可以根据材料的实际要求、特点,对装夹方式进行适当的改变。如果在金属材料加工的过程中需要进行热处理,那么还应该在机械加工过程中预留相应的加工余量,确保热处理过程中金属材料可以具备较为足够的形变余地。完成热处理加工工作之后,可以根据其变形规律,利用淬火变形合格率来提升材料质量,要求所有变形值必须要满足工件的实际规定。
结语:
金属材料在热处理过程中往往会出现变形问题,进而会影响到金属材料的实际应用,为了避免热处理变形问题的产生,本文主要研究金属材料热处理变形的相关影响因素以及控制策略。
参考文献
[1]王利荣。浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].世界有色金属,2018(02):226-227.
[2]彭天成。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].冶金与材料,2018(01):44+46.
[3]吴江涛,潘海宏,王云龙,杨学山。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].世界有色金属,2017(19):236+238.
[4]高静,申志敏。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].应用能源技术,2017(06):12-14.
(作者单位:辽宁科技学院)
关键词:金属材料;热处理;影响因素;策略
处理在金属材料加工制造材料的应用中,有效提高了金属材料的性能,所以對热处理变形因素的研究,从而提出的有效解决措施和方案,有利于金属材料制造和加工企业对热处理规避变形进行有效的控制,满足了社会经济发展和国防金属材料的需要,减少了金属材料资源的浪费,充分发挥了其作用。
一、金属材料热处理变形的影响因素
1.1时效与冷处理
金属材料热处理时会有低温回火的情况,低温回火与时效会造成两种金属变形的情况,分别为马氏体分解和碳化物析出,使金属材料的体积减小,出现变形大的情况;还有应力松弛影响,这种情况会造成金属材料出现畸形的状态。其中,冷处理的方式会造成残存金属材料中的奥氏体逐步转变为马氏体,使金属材料体积发生变化,最终出现变形。
1.2原始组织与应力状态
金属材料在淬火前会受到有关联的原始组织的影响,最常见的是碳化物的数量、碳化物的形态、合金元素产生的纤维方向等,都会带来一定影响。经过行之有效的调质处理,可以缩减其对金属材料热处理时的变形情况,使金属材料的淬火变形有一定的规律性,最终可以控制金属材料的热处理变形。
还有一种化学热处理方式,主要作用是改善金属材料表层的一些性能,使金属材料发挥更好的效果。如化学热处理可以提升金属材料表层抗氧化功能、耐磨性能等。但需要注意的是,化学热处理的深度在一定范围内,如果保证实现渗透层,在进行化学热处理后,就要进行磨削加工。通常情况下,金属材料性能较差,化学热处理过程中出现的变形情况相对难处理。
二、金属材料热处理减少变形应遵守的原则
2.1遵守科学性的原则
要想要金属材料在热处理加工环境中减少变形的因素,就需要采用科学的管理方法来应当金属材料的热处理[2]。在工作中,我们金属加工工艺师要抱着科学的精神,用科学的手段,科学的理念的指导下,才能在现在技术设备不够完善的情况下,保证好技术材料的热加工不会有变形的情况发生,或者有发生,也要控制在合理的范围以内。
2.2易操作原则
通常,金属材料与热处理技术将位于这个城市的郊区进行操作,如操作场地条件,无法达到金属材料的热处理和变形控制要求的精加工,为了应对这种情况,在应用金属材料的变形控制方案相关技术的热处理,有必要提高金属材料热率的容错率从而控制方案的变形,以减少对外部环境的影响,金属材料的热处理变形控制。
2.3遵循实用性的原则
金属材料对于地球资源来讲,是一种不可再生资源,在这样的资源利用中,我们要考虑得是资源的浪费问题,以及资源的可持续发展。如何保证金属材料的资源浪费中的问题,我们要就要在对金属热加工工程中减少材料变形问题,对资源进行有效的利用。同时都资源的有效利用,就是对环境的一种保护,在保护好了环境,我们才能在发展,这也就是可持续发展的核心内容。因此,在对金属材料热加工中,就要采用科学的方法,保证加工处理是以实用性为基础的加工,保证材料的有效性使用。当然,在保证材料的有效节约的同事,这样的前提是要保证金属材料在热加工中的质量问题。只有保证好了质量,才能使最大化的实用性。
三、金属材料热处理变形的控制策略
3.1做好热处理工艺前的预处理工作
金属热处理时的正火和退火对变形量也有影响。正火时若温度偏高,容易造成材料内部变形加大,所以应在热处理前进行温度控制。实践表明,正火处理后采用等温淬火处理手段可使材料内部结构更为均匀。另外,为提高材料正火处理的成效,结合材料自身结构特点采取适当的退火,可以缩小材料所受温度梯度,在热处理期间控制变形,提高材料热处理的质量和水平。
3.2对淬火工艺合理应用
在金属热处理工作中,淬火工艺是最为核心化的一项工作步骤,且其发挥着极为重要的作用。不合理的淬火介质,很容易导致金属材料内部出现应力失调。所以在实际的处理过程中,要降低淬火阶段的操作失误情况,工作人员要在原有的工作基础上,对淬火工艺进行合理化的创新,调节冷却的速度,降低材料的变形量,像油和水是常用的淬火介质,为了提升淬火速度,保证冷却效果,当使用水作为淬火介质时,其温度应该被控制在60℃左右;而使用油作为淬火介质的时候,其温度则应该被控制在70℃左右。选择合理的淬火介质,能够降低热处理对材料内部应力产生的影响,对金属材料的变形情况进行控制。
3.3选择科学的冷却方案
在冷却方法的选择上,针对金属材料热处理的工作内容,当前主要有单液淬火和双液淬火这两类。在使用上,单液淬火方法可以提升淬火的工作效率,但是却难以对淬火的速度进行控制,所以工作人员在选择上应该平衡这两种工作方法的使用。
3.4选择有效的加工方式
在金属材料进行加热、冷却的过程中,选择不同的夹装方法,也会导致加工件形状受到不同的影响。在此过程中,必须要根据零件的实际情况,选择合适的装夹方法,这样才能够对热应力不均匀所导致的变形情况进行避免。在实际工作过程中,可以根据材料的实际要求、特点,对装夹方式进行适当的改变。如果在金属材料加工的过程中需要进行热处理,那么还应该在机械加工过程中预留相应的加工余量,确保热处理过程中金属材料可以具备较为足够的形变余地。完成热处理加工工作之后,可以根据其变形规律,利用淬火变形合格率来提升材料质量,要求所有变形值必须要满足工件的实际规定。
结语:
金属材料在热处理过程中往往会出现变形问题,进而会影响到金属材料的实际应用,为了避免热处理变形问题的产生,本文主要研究金属材料热处理变形的相关影响因素以及控制策略。
参考文献
[1]王利荣。浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].世界有色金属,2018(02):226-227.
[2]彭天成。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].冶金与材料,2018(01):44+46.
[3]吴江涛,潘海宏,王云龙,杨学山。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].世界有色金属,2017(19):236+238.
[4]高静,申志敏。金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].应用能源技术,2017(06):12-14.
(作者单位:辽宁科技学院)