金属材料热处理变形的影响因素及控制策略

　　摘要：在金属工业的发展中，金属材料热处理是一种非常重要的生产手段，它可以改变金属材料的物理化学性质，在工业生产中具有非常重要的作用。金属材料热处理主要是将金属材料通过高温加热、保温、冷却等工艺制成各种金属制品。在这个过程中，高温容易使金属材料变形，其内部结构和组织会发生变化，进而金属材料的性能会发生变化；另外，在金属材料中容易出现化学成分不均匀的现象。冷却过程后，材料的厚度、长度和变形都会发生变化。因此，在金属材料热处理过程中，有必要由专业人员进行操作，分析影响金属材料热处理变形的因素，总结解决方案，以降低金属材料的变形概率，提高金属材料加工产品的质量，促进中国工业的发展。

　　1 金属材料热处理技术的操作原则

　　1.1操作要更为科学

　　从金属材料热处理的角度来看，操作必须集中。相关人员应清楚了解金属材料的具体性能，确保检测分析最合理，从而获得更准确、完整的信息。在对数据进行彻底分析之后，应该相应地定义流程和标准。为了使热处理工作可以成功完成，技术支持是必不可少的，技术人员必须执行过程监督，技术指导实现位置，使热处理更加标准化，以便热处理变形得到有效控制。

　　1.2生产环境应最为适宜

　　如果要大幅度提高加工生产的整体质量，生产环境的营造是不容忽视的。在确定工厂选址时，应与城市保持适当的距离，以保证城市环境不受影响。为了有效控制热处理变形，必须消除环境因素的实际影响，从而保证材料应力的控制效果更理想，材料变形的概率将大大降低。除了保证硬件支撑的力度得到加强，设备要先进，这样才能使热处理更加顺畅，工艺质量达到标准要求，加工和生产水平自然会得到提高。

　　1.3工作人员的专业素质要大大提高

　　对于金属材料在生产过程中的信息处理，操作人员必须通过有效的途径来提高自己的专业能力，专业技术培训应准确、实用，以确保能够对金属材料的特点有一个清晰的认识，加工工艺可以得到合理的利用，除此之外，工艺也必须符合规范的要求，这样生产质量可以大大提高，金属材料在热处理过程中变形的概率自然会降低。

　　2 金属材料热处理变形影响因素的控制措施

　　2.1选择合适的冷却方式

　　在热处理过程中，冷却过程是一个关键环节。如果冷却过程处理不当，金属材料会变形。由于金属材料的特殊性能和材料内部结构分布的不同，在冷却过程中也会出现加热不均匀的现象。因此，金属材料在冷却过程中的变形，需要根据不同金属材料的特殊性能，选择不同性能的冷却介质。常见的冷却方法包括：（1）分级淬火式冷却。其特点是金属材料的内应力低，可以改善金属材料结构的变形情况。但在冷却过程中需要加入盐液或者碱液，这样能够适用于精准度较高的金属材料。（2）单介质淬火式冷却。其特点是能够实现自动化和机械化的冷却操作，可以提升冷却效果，但很难控制冷却速度，无法保证金属材料在冷却过程中的质量。（3）等温淬火式冷却。其主要适用于对精度要求较高的金属材料，但冷却时间较长，需要的成本较高，导致使用率并不高。（4）双液淬火式冷却。其可以对金属材料内部的复杂结构进行冷却，需要结合预处理进行操作，这样能够加快冷却速度，改善金属材料冷却过程中的变形情况。综上所述，需要根据实际情况选择合适的冷却方式，改善金属材料在热处理过程中出现的变形情况，提升金属材料的质量。

　　2.2选择合适的淬火介质

　　淬火介质的选择在金属材料的热处理过程中起着重要的作用。如果淬火介质不合适，就会导致金属材料内部应力不平衡，导致材料变形，甚至开裂，影响金属材料的质量。常见的淬火介质有油和水。当采用水作为淬火介质时，其温度应控制在60℃左右，既能加快淬火速度，又能优化冷却效果，减少金属材料的变形。但如果降低温度并保持在30℃左右，冷却效果会逐渐下降，速度会减慢，容易导致金属材料变形。在实践中，可以加入盐或碱液来加速冷却，降低金属材料变形的概率。油淬火介质主要是对合金材料进行淬火，当温度在60℃左右时，冷却效果很差，冷却速度不能满足冷却需求。因此，对于不同的金属材料，要选择合适的淬火介质，严格控制淬火介质的加热温度，控制金属材料的热处理温度，这样不仅可以加快冷却速度，还可以提高金属材料的质量，并降低了金属材料的变形概率。

　　2.3加强对预处理变形的控制

　　在预处理过程中，要想降低金属材料变形的概率，需要结合等温正火的冷却方式处理材料。这样不仅能够改善金属材料内部结构不均匀的现象，还可以减少材料变形的现象。在热处理过程中，由于金属材料的内部结构大有不同，需要根据材料内部结构特点进行处理，通过在预处理过程中的变形控制，可以选择合适的材料加工手段和冷却方式，提高金属材料的质量。当然，在预处理过程中，要想达到较好的成形效果，成本就会增加，金属材料处理的时间会延长，所以需要根据实际需求，合理安排预处理方式。

　　2.4选择合适的加工方式

　　在金属材料加工的过程中，不仅需要加热、冷却，还需要采取夹紧等加工方法。在夹紧过程中，需要对金属材料零件的形状进行控制。因此，适当的夹紧方法可以改善金属材料因热不平衡引起的变形。在加工过程中，热处理为最后的工艺手段，需要在材料加工过程中预留出加工余量，可以根据不同的材料变形情况，结合反变形的加工方式，对其余材料进行反加工，尽最大的可能恢复变形的金属材料，进而提升变形材料的合格率，提高金属材料的质量。同时，材料加工装置的合理应用，能够对材料的厚度进行控制，设计出合格的零部件，以免材料变形导致零件变形、产生棱角或沟槽等情况，提高金属材料的使用效率。

　　结束语

　　综上所述，金属材料热处理技术是提高金属材料性能的一项重要的加工技术。在热处理中控制好各工序的工作质量，减少金属材料在热处理中变形的发生，有利于企业节约成本，从而提高企业的收入，促进企业的进一步发展。

　　参考文献：

　　[1]张永军.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，2020（10）：176-177.

　　[2]潘美玲.金属材料热处理变形的影响因素和控制策略分析 [J].科技风，2020（10）：168.

　　[3]吴爱青.浅谈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，2019（05）：174+178.