金属材料热处理工艺与技术探析

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年13期   作者:吕伟忠
[导读] 随着我国经济的快速发展,工业生产技术得到很大提高
        吕伟忠
        身份证号37120219800210****
        摘要:随着我国经济的快速发展,工业生产技术得到很大提高,较高的机械性能能够发挥出金属材料最大的潜能。热处理是机械制造工业中的重要基础技术,是保证金属材料内在质量,提高产品使用性能和可靠性的关键工序。提高对金属热处理的能力,不仅可以提升金属物理属性,还间接对工业生产发展提供支持保障。因此,应加大新技术的开发力度,重视新技术在金属材料热处理中的应用,避免金属材料生产过程中对生态环境的污染,扩大金属材料的应用范围。
        关键词:金属材料;热处理工艺;技术
        1金属材料的性能
        1.1疲劳
        在金属材料经过了持续性的作用之后,材料的性质可能会发生异常,从而出现断裂的问题,这就是金属的疲劳特征。很多由于疲劳而断裂的金属并没有达到金属的临界承受点,但是长时间的作用会在金属内部累积大量的能量,导致金属的性质发生转变,最后就导致了断裂的问题。
        1.2硬度
        金属材料的硬度,通俗的描述是材料的抗磨损性能,这也是金属材料众多特性当中比较关注的,通常硬度比较大的材料能够抵抗磨损,抗划痕,可以较好地对抗物理的冲击。
        2金属材料热处理工艺与技术
        2.1振动处理技术
        振动处理技术主要就是通过振动器获得相应的压力,并且将其转嫁给金属材料,通过这种压力能够有效的抵消金属材料的内应力,从根本上提高了金属材料的延展性和柔韧性,保证金属材料的稳定性和可靠性。通过不激烈的加工方式保证金属材料受力的均匀性,从而能够保证金属结构本身的前提下实现微量的变形,振动器技术与传统热处理技术相比能够进一步提高金属材料本身的延展性,并且没有改变金属材料的自身机体,从根本上提高了金属的适应性,最大程度上减少受热时候断裂和变形的概率。振动处理技术得到了广泛的应用,其本身具有诸多优点,比如便于操作、能源消耗低以及节约生产成本等,通过融合先进的计算机信息技术,能够将相应的产品数据输入到计算机,通过计算机实现精准的控制振动器,进一步提高了振动效率和水平,不仅能够缩短生产时间,还能够节约大量的人力物力,为企业的节能减排打来了显著的效果,对于促进社会的可持续性发展具有十分重要的意义。
        2.2超硬涂层处理技术
        金属表面通过涂层技术能够从根本上提高金属材料的硬度、耐磨性以及防腐蚀等能力,涂层技术能够有效的减少金属材料与外界之间的接触,并且能够保证金属材料本身的韧性,通过降低金属机体之间的摩擦能够延长金属的使用寿命,根据多年来的实验证明,不同的涂层能够结合不同的使用环境进行灵活的运用,比如在进行刀具加工的时候,涂层本身的热传导系数与金属基体相比要低,不改变金属成分的前提下通过涂层技术能够进一步提高刀具的耐磨性以及硬度,减少摩擦中所产生的热量,从根本上提高了刀具的质量和使用寿命。超硬涂层技术的应用比较灵活,不会受到金属材料的限制,能够结合实际情况选择不同的涂层方式,最终达到预期的效果,结合计算机能够实现对生产过程中涂层含量的控制,有效的提高工作效率,在我国各个领域中得到了广泛的应用。
        2.3化学渗透处理技术
        化学渗透技术主要就是指将化学成分渗透到金属材料中,最终能够有效的改变金属表层形态,操作十分的简单,与传统热化学技术相比,对化学材料的渗透时间和方法都没有特殊的要求,其改变速度比较快,并且成本低以及节能减排等诸多有点,在进行金属表层化学渗透处理的时候,能够与金属发生反应,然后增加金属的化学特质,从根本上提高了金属本身的耐磨以及耐水等诸多特性,金属材料应用的范围得到进一步的提升,能够应对不同的使用场景,化学渗透方法具有十分广阔的发展前景,对金属材料热处理技术的发展起到了十分重要的促进作用。


        2.4激光处理技术
        激光技术本身具有集中性以及能量性等特征,十分适用于金属材料的热处理,通过激光进行局部的照射能够有效的通过热传导改变金属结构,激光热处理技术主要就是利用激光穿透性较强的特点,相比传统的热处理技术来讲控制的更加精准,并且进一步提高了金属表面的硬度,激光热处理的铸铁金属硬度能够进一步的提高,比如从HB230提高到HB680,使用寿命能够得到进一步的延长。激光加热技术本身的灵活性比较高,操作十分的简单,激光加热结束的时候因为加热速度比较快,导致金属大体积内的温度比较低,所以通过加热区域可以通过金属本身得到快速的冷却,最终实现淬火等热处理效果。比如将计算机与激光热处理技术进行有机的结合,通过先进的软件技术对其进行激光控制,能够通过计算机本身强大的处理能力精准的进行控制,实现自动化和智能化,进一步提高生产效率和质量,降低了生产成本,帮助企业获得最大化的经济效益和社会效益。
        3、金属材料热处理变形的控制
        3.1做好预处理
        金属热处理的各项工艺,包括正火、退火等均会对金属最终变形量造成一定的影响。正火中温度偏高,极易使得金属材料内部变形加大,鉴于此,在开展金属材料热处理前,应当进行控制温度的正火处理。经实践研究表面,经正火处理后,可选取等温淬火处理手段用以强化金属材料内部结构均匀性,进一步达成对其变形的控制。要想确保金属材料正火处理收获良好的成效,还可开着退火工艺准备,结合金属材料实际结构特点,对退火工艺予以科学选取,可一定程度上减少金属材料所受温度梯度的影响,达成金属材料热处理期间变形的有效控制,改善金属材料热处理质量、水平。
        3.2合理配置零件结构
        金属零件结构在金属材料热处理冷却期间同样会造成一定的变形影响。由于金属材料厚的部分冷得慢、薄的部分冷得快,因而在达到实际生产需求的前提下,应尽可能缩减工作的薄厚差异。为了控制过渡区由于应力过于集中而出现变形、开裂倾向,应当尽可能确保零件截面均匀;为了控制应冷却速度不均匀而引发的变形,应当尽可能确保零件结构、材料组织成分相互间的对称性。在对零件结构进行设计过程中,应当尽可能防止零件出现沟槽、棱角等;于零件薄厚交界位置、台阶位置设置圆角过渡,厚度不均匀的零件运用预留加工量方法。
        3.3运用合理装夹方式夹具
        为了对金属材料热处理变形予以控制,务必要确保金属材料加热、冷却均匀,金属热应力均匀,进一步生成的组织应力同样相对均匀,而要想达成该种效果,应当运用合理装夹方式夹具。就好比,对于盘类工件与油面应当尽可能保持垂直状态,对于轴类工件应运用立装方式等。科学针对地对相关垫圈进行运用,诸如叠加垫圈、支承垫圈等。
        3.4开展好机械加工
        金属材料热处理后再开展机械加工,结合金属材料实际变形规律,可采取反变形、收缩端预胀孔等手段,实现对金属材料热处理变形的控制。同时,进入最后工序,热处理变形允许值应当满足对应要求,变形量应结合上道工序加工尺寸予以明确。鉴于此,充分结合金属材料变形规律,于金属材料热处理前开展尺寸预修正,如此放开切实提高金属材料热处理合格率。
        结束语
        总之,在金属材料加工制造中应用热处理技术,主要是为了提高金属材料性能,确保金属材料可满足社会经济发展切实需求。实际工作当中可以根据需要对预热温度、热处理过程中的温度进行设置,以便能够获得需要的金属材料性能。
        参考文献:
        [1]王文兰,郭开波.金属材料热处理工艺解析[J].机电信息,2019(29):99+101.
        [2]王云霞.金属材料与热处理的关系探析[J].世界有色金属,2019(16):296+298.
        [3]杨杨.金属材料热处理变形的影响因素和控制策略[J].科技风,2019(27):144.
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