金属材料热处理变形的影响因素与控制探讨

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:黄明怿 吴玉军
[导读] 摘要:随着二十一世纪我国社会经济的快速发展,金属制造等行业发生了天翻地覆的变化。
        柳州欧维姆机械股份有限公司  广西柳州  545005
        摘要:随着二十一世纪我国社会经济的快速发展,金属制造等行业发生了天翻地覆的变化。当前金属材料的研究进一步深入,金属材料热处理的问题逐步受到重视,特别是在金属材料热处理的时候出现的新变动情况成为相关人员关注过程中的焦点。我们重点分析研究材料金属材料热处理变形的影响因素和控制策略进行研究分析,以供参考。
        关键词:金属材料;热处理;变形;影响因素;控制措施
        引言
        金属材料具有延展性、导电性、传热性等特征,具备一定的光泽,一般分为黑色金属、有色金属以及特殊金属三大种类,由于其良好的性能,导致其常常被用到机械制造领域机械制造中,一些金属材料在进行热处理之后会完善其自身的性能,提升设备的运行效果,这也是机械制造领域选用金属材料的最大原因,但是如果处理不当,就会影响金属材料的性能,以及机械设备的质量,最终直接影响机械的使用效果,对企业的健康生产极为不利。
        1热处理工艺
        1.1热处理新工艺
        形变热处理是将塑性变形同热处理有机结合在一起,获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。
        1.2发展热处理的重要趋势
        对加热和冷却技术要不断地改革,对真空热处理和可控气氛形变热处理要积极的发展,表面热处理工艺要进行积极的创造。发展新技术和新工艺主要是:①为了零部件的耐磨损和抗疲劳能力的增强,加大对零件的韧性和强度的提高;②对加热过程中的脱碳和氧化起到减轻的作用;③为了经济利益的提高,降低成本,节约能源;④控制零件在热处理过程中的变形⑤保护环境,避免环境受到污染。热处理具有很多的新工艺,本文主要对真空、可控气氛、形变热处理技术以及表面气相沉积做出了介绍。
        1.3热处理的新工艺优点
        热处理新工艺主要包括:真空热处理、可控气氛热处理、表面气象沉积技术以及形变热处理等。
        2金属材料热处理变形的影响因素
        机械设备生产中零部件作为主要组成部分,直接影响到设备制造质量。零件设计、选材时要考虑综合性能,这对产品热处理提出更高要求。金属材料热处理时型变为较为常见,也是处理过程中较难克服的问题。造成金属材料热处理变形的问题可以分成三点。
        2.1预处理因素
        常用的预处理方法主要是正火处理方法,这种方式可以进一步地消除应力,然而会由于场地等因素的限制,导致正火的过程中,冷却多为材料的堆冷,这样会造成材料在加热炉内的冷却效果受到一定程度的影响,出现冷热不均等问题,这样很容易导致材料出现组织不均匀,这样的材料在进行热处理的过程中会造成形变的情况出现,如果没有采取合理的方式进行正火,可能会让变形的概率大幅度提升。通过分析发现,组织不均的材料实施热处理工艺,极易导致变形现象的出现。
        2.2温度变化是关键因素
        金属材料都有自己的受热温度的临界点,经过热处理的金属材料,高温强度下的损失,会伴随着热处理的温度下降而逐渐缓慢减少,特别是当热处理的温度下降到一定温度临界点时,金属材料自身的热应力以及组织结构应力也会逐步降低,从而导致金属材料的变形。由此看来,温度,是金属材料热处理中变形的一个关键因素。
        2.3受淬火介质的因素
        据调查指出,在对金属材料实行热处理的过程中,淬火介质对于金属变形的影响是较大的,所以说,操作人员就需要依照不同的金属材料和施工场地合理科学的选择淬火介质。优质的淬火介质质量不光能够控制金属材料的变形,其在搅拌的过程中还能够提升金属材料的稳定性,强化金属材料热处理效果。


        3控制金属材料热处理变形的措施
        3.1选择有效的冷却方式
        目前阶段实际操作中使用比
        较多的金属材料热处理的冷却方法。一种是双液淬火,通过把金属材料放置在冷却速度较快的介质当中,让金属材料在瞬间的短时间内温度急速下降,随后在将金属材料转置入冷却速度较缓慢的介质中进行冷却。
        而常见的另一种冷却方法——单液淬火技术是指将金属材料放入到单一的介质中进行降温冷却处理,这样的冷却方式能够在一定程度上减少操作的时间,提高工作的效率,但是这样操作的缺点是无法实现对淬火速度和质量的科学把控。
        由此看来,针对不同的实际情况,选择不同的有针对性的淬火冷却方式,才能够有效提升金属材料热处理中淬火冷却工作的质量与水平。
        3.2增加预处理环节
        在进行操作的过程中,主要是在热处理金属材料的前期,如果使用预处理的方式可以有效地完善金属内部的分子结构,让均匀性提升。与此同时,依照金属材料的不同,其物理性质的具体特点,采取后续的热处理方式,可以有效地防止由于材料与材料自身的原因而产生一定的形变。比如说,在实际操作的过程中,可以依照工艺,合理地进行退火方式的选择,这样可以不单单能够让金属材料在热处理的过程中受到温度的影响降低,还可以确保形变几率减少,为后续金属材料的热处理,打下坚实基础。
        3.3注重金属材料的调质
        为了较好提升金属材料热处理性能,关注金属材料的调质同样也是比较关键的任务,其有助于最终优化金属材料构件的性能,需要在淬火后的回火过程中进行严格把关。金属材料构件的调质应该关注于各个基本参数的有效控制,比如对于回火的温度应该进行严格把关,结合不同金属材料类型及其性能要求,控制温度在400-720摄氏度。在具体操作过程中,不仅仅要重点关注于金属材料构件表面的光洁程度,往往还需要重点围绕着金属材料的变形或者是开裂问题进行严格防控,保障金属材料构件的综合力学性能可以得到优化。
        3.4热处理工艺参数方面
        热处理工艺技术参数主要包括加热速度与温度、保温时间、冷却速度等。加热速度过快、加热温度过高,不仅增大了工件的形变倾向,还会造成工件的过热和过烧倾向,严重时会造成工件报废。特别是薄壁和细长的工件,更容易发生变形。因此,在热处理过程中应选择合理的加热速度和加热温度。在制定保温时间的热处理工艺参数时,应充分计算工件的有效厚度,确保工件在热处理过程中有足够的组织转变时间和均匀化,以减小金属工件的比容变形倾向。金属工件往往在冷却阶段形变最明显。冷却过程中,不仅使工件产生内应力,出现弯曲等明显的变形,而且由于发生组织转变产生比容形变,出现体积增大等形变。因此,在满足硬度值等零件设计技术要求的前提下,尽量选择适宜或较缓的冷却速度,以减少工件的形变倾向。
        3.5科学淬火
        对于金属材料热处理技术的使用而言,淬火是其中相对重要的环节,能够直接作用于金属材料本身的质量。那么在此进程中,技术人员就需要及时的引进先进的热处理技术,并且借助创新性的理念优化淬火环节,逐步减少在金属材料热处理过程中因为淬火环节出现的失误而导致的变形情况。就淬火介质本身来说,如果在不科学淬火介质影响下,会导致金属材料内部的应力出现极大的不平衡现象,从而导致金属材料变形。
        结语
        综上所述,金属材料热处理变形是我国当前一个主要的问题。因此,为了更好的解决金属材料在热处理过程中所引发的变形问题,需要不断地对引发金属材料变形的因素进行分析;根据其因素制定出有针对性的措施,以更好地减少在对金属材料热处理过程中所引发的变形现象,更好地让我国的金属材料以更佳的状态被应用在各行各业中。
        参考文献
        [1]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(6):12-14.
        [2]刘业超,张本权,许冰,等.论金属材料热处理变形的影响因素及减小措施[J].中国机械,2015(4):118-119.
        [3]黄军.热处理过程中影响金属材料变形的影响和改进措施[J].山东工业技术,2018(16):9.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: