摘要：热处理是一种金属热加工的工艺，通常是指将材料在固态形状下，通过加热、保温以及的冷却的形式，来获得预期的性能和组织结构的加工手段。随着工业技术的不断发展，在机械制造过程中对热处理技术的利用也越来越重视，这类技术也有效的促进了机械制造行业的快速发展。
关键词：热处理；机械制造；工艺方法
近年来，在社会经济的持续发展下，机械制造业有了很大的进步和提高。在这一过程汇中，热处理技术的应用进一步的对零件效能、使用寿命以及质量起到了改进效果[1]。本文主要对热处理工艺进行研究分析，讨论这类技术在机械制造中的实际作用。
一、热处理的意义及应用优势
热处理技术，实际上指的就是将材料在固态形状下，通过加热、保温以及冷却的形式，使得材料的的内部构成结构进行改变，从而达到预期所需要的性能和和结构，包括了力学、工艺、化学和物理方面的性能。在实际的机械加工过程中，热处理技术的应用不会对零件的形状进行直接的改变影响，而是对内部的结构组织起到了改善效果，使零件的内在质量和使用性能达到应有的使用效能。作为对零件切削加工性能起到改善的主要手段，直接影响了零件制造的质量、成本和效率性，是机械制造中的必要工艺手段。在机械制造过程中合理有效的利用好热处理工艺，对于机械制造的整体过程有着极其重要的意义[2]。
二、热处理工艺在机械制造中的应用位置
在进行机械制造的过程中，热处理工艺根据其目的性和工序位置的不同可分为两大类，分别是预先热处理和最终热处理。
1.预先热处理
预先热处理的工序位置通常情况下被安排在材料的粗加工之后和半精加工之前，主要的内容包括了退火、正火、调质和时效处理等。预先热处理的主要目的，是为了对毛坯中的缺陷和内应力起到消除，对切削加工的性能进行调整以及对晶粒进行细化，改善其组织，为之后的工序和对材料进行最终热处理作出准备工作。
2.最终热处理
最终热处理的工序位置通常比较靠近整理工艺的后端，被安排在材料进行半精加工之后和精加工之前，其内容包括了淬火、回火、材料的表面热处理以及渗碳和氮化等热处理。最终热处理的具体实施，通常会依据零件对性能方面的要求不同而进行具体的应用，所以具体的目的也不相同，主要是对零件组织和使用性能方面的要求进行满足[3]。
3.对特殊零件和高精度零件
为了满足某些零件的特殊要求，最后还需要辅助热加工的处理工序，主要有时效处理、蒸汽处理、冷处理和喷丸处理等，一般应用于有高精度要求和特殊要求的零件上。
三、热处理在对零件毛坯质量的影响
在对毛坯进行成型处理时，铸造、锻压和焊接是应用较广的几类工艺方法，但是由于这类工艺过程本身的特点，导致了零件毛坯在成型以后本身或多或少的都会存在有一定的缺陷，这类缺陷的存在，在成型工艺的过程中是无法有效避免和去除掉的，由于这类缺陷的存在，使得毛坯的质量和性能方面造成了降低，同时因为内应力的存在，还会使得零件毛坯出现开裂和变形的情况。
在消除毛坯缺陷方面，退火和正火是最常用最有效的方法，在实际的生产工艺应用中，应用完全退火或者等温退火的方式，可以有效的对中碳钢和合金结构钢锻件的硬度进行降低处理；为消除锻件、铸件和焊接件的内应力，可以采用应力退火的方式；软化退火和石墨化退火可以作用在铸件中的白口组织和硬皮等。热处理工艺的应用，可以有效的消除掉毛坯中的缺陷，对其组织和性能方面能起到有效的改善效果，从而使得后续的工序展开打好基础准备工作。
四、热处理工艺在对零件切削加工性能方面的影响
对于金属的切削性能方面的评价，通常由多多个指标来综合进行衡定，主要包括刀具的耐用度、切削热的高低、切削力的大小、加工表面质量、切削的形状和排出等。对金属切削性能造成影响的主要因素包括材料的物理、化学、力学性能以及其内部组织，当确定制作材料以后，材料的化学和物理性能就不会再产生改变，材料的切削加工性能就主要由零件力学性能和本身的内部组织来决定，而同时改变力学性能和内部组织的唯一方法，就是应用热处理工艺，因此其就成为了影响零件切削加工性能方面的重要手段。
在材料有着较高的硬度和强度时，其加工过程中会产生刀具磨损快、切削温度高以及切削力大的情况；当材料的韧性和塑性较好时，断屑会变得较为困难，不容易取得较好的表面质量。为了使金属材料的硬度保持在最佳的切削范围内，可以使用相应的热加工工艺对材料进行处理，比如对低碳钢进行正火处理和对高碳钢进行球化退火处理，都能使材料的硬度达到更好的切削范围。
进行材料的切削加工过程时，出现的一些如切削热、切削力等物理现象，不仅会对切削加工的性能造成影响，还会切削内用力和导致加工硬化情况的产生。因此，在对形状复杂的零件进行加工时，不只需要进行一次热处理，而是需要将热处理的工序穿插在加工过程中，进行多次的热处理。只有合理搭配冷加工和热加工工序，才能对零件的生产加工中产生的浪费情况起到有效的控制，降低材料的损耗率，从而增加零件的合格产出率，提高零件的整体质量。
五、热处理在对零件使用性能方面的影响
对于已经机械加工结束的零件，即便是在形状尺寸及表面质量方面都已达到了设计的要求，也不一定是一个合格的零件，还要看其使用性能和内部组织方面的要求是否已经达到要求标准。为了使内部的使用性能达到应有的指标，还必须要采用热处理的形式进行加工。例如对受力情况复杂的零件进行加工时，可以采用调质处理的方式，获得回火索氏体组织，使得零件的塑性、韧性和强度方面都具有较好的性能；面对需要高强度和耐磨性的器具，最终热处理时采用淬火以及低温回火的形式进行加工处理，能有效的避免资源的浪费，同时还可以提高生产的安全性，避免安全事故的发生。
六、热处理对零件表面处理过程中的作用
在机械制造的过程中，很多零件的工作环境都是在摩擦力很大的情况下进行的，在这一情况下，对于零件的硬度和耐磨性就有着很高的要求，同时对于零件内部的韧性和强度也有着高要求，才得以承受很大的冲击载荷。只有这样才能在高强压的工作环境中，有效的维持机械的正常运行。在实际机械制造的过程中，对于部分有着高硬度和高耐磨性的材料，实际的操作工艺就是通过热处理对相关零件材料进行加工处理，主要形式是对零件的表面进行热处理，以改变零件的内部结构组织，增强零件的强度，提高耐磨性，使得其在面对压力时有着更好的抵抗力，在运行过程中能起到更好的保障作用。
七、结语
热处理是机械制造过程中一种常用的工艺手段，在实际的生产过程中会受到诸多因素的共同影响，正确实施操作过程和制定工艺规范性是两个十分重要的环节。在工艺方法上，热处理的方法很多，是一套成熟、系统且完备的加工工艺，其中任何一点轻微的变化都会使加工的结果造成不同的影响。本文对热处理在机械制造中的位置、热处理对零件毛坯质量的影响、对零件切削加工性能的影响、对零件使用性能的影响以及对零件表面处理的影响进行了简单分析。熟练并正确的运用热处理工艺，有利于对机械制造过程的全面掌握，在机械制造的过程中能充分发挥出其内在的潜力，使得生产出来的产品外形更美观，实用性更强，寿命更长，成本更低，性价比更高，从而达到获得更好的经济效益。
参考文献
[1]赵琳.浅谈热处理在机械制造过程中的作用[J].中国设备工程,2020(01):87-88.
[2]王志宏,薛子闯.热处理在机械制造过程中的作用[J].科技资讯,2019,17(11):69+71.
[3]杨宗伟.探析机械制造过程中热处理工艺及其运用[J].建材与装饰,2019,574(13):217-218.