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摘要：随着我国工业化进程的飞速发展，对金属材料的需求和要求也越来越高。科学技术的不断发展，金属热处理工艺水平不断提升，使金属材料的处理也更加理想。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，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，实现节能减排。本文从金属材料热处理过程着手，简单介绍了金属材料热处理各步骤，同时，介绍了金属材料热处理工艺及分类。由于钢铁是工业上应用最广范的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此热处理工艺的发展显得至关重要。
关键词：金属材料热处理；退火；淬火；回火
1 金属材料热处理工艺
金属材料由不同的元素组成，具有不稳定性。金属材料热处理工艺，可以大幅度提高金属的耐磨性、强度、硬度、抗疲劳性等，满足对金属材料不同的使用要求。金属材料热处理工艺，改变金属的硬度、导热性、导磁性，柔韧性和延展性等属性，不同的热处理技术可以获得理想的金属材料，助力工业化发展。
淬火工艺可以提高金属材料的强硬度和耐磨性，因而在现代机械制造工业应用广泛。淬火工艺是金属材料热处理的重要工艺，为了适应对金属材料的不同需求，孕育而生出各种猝火工艺来满足需要。例如，某职业技术学院在焊接某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，在焊接接头冷却到较低温度时，造成局部压力导致性能脆化，导致变形或开裂。在淬火钢回火后，可以调整和稳定金属的结晶组织，获得要求的强度、硬度满足使用需求。随着科学技术的不断发展和测试技术的不断完善，中碳钢淬火的断裂韧性比普通淬火提高大概一倍，应对其采用快速、短时加热。在淬火工艺中，马氏体板条外面包着一层厚100～200朋残余奥氏体，采用快速淬火，就会使其强度和耐磨性比其它冷作模的韧性得到大幅度提升。
2金属材料热处理分类
2.1钢的退火
退火是生产中常用的预备热处理工艺。大部分机器零件及模具的毛坯经退火后，可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性；能改善和调整钢的力学性能，为下道工序作好组织准备。对性能要求不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件，退火可作为最终热处理。钢的退火是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。退火的目的：
a）降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
b）细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。
c）消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
2.2钢的淬火与回火
钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。淬火能显著提高钢的强度和硬度。如果再配以不同温度的回火，即可消除（或减轻）淬火内应力，又能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求。所以，淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。
淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于临界冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。回火是将淬火钢加热至A1（钢加热时，开始形成奥氏体的温度）点以下某一温度保温一定时间后，以适当方式冷到室温的热处理工艺。它是紧接淬火的下道热处理工序，同时决定了钢在使用状态下的组织和性能，关系着工件的使用寿命，故是关键工序。
回火的主要目的是减少或消除淬火应力；保证相应的组织转变，使工件尺寸和性能稳定；提高钢的热性和塑性，选择不同的回火温度，获得硬度、强度、塑性或韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。
回火的目的：
a）降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。
b）获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。
c）稳定工件尺寸
d）对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。
2.3钢的正火
正火工艺是将钢件加热到Ac3（或Acm）以上30～50℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。把钢件加热到Ac3以上100～150℃的正火则称为高温正火。
正火的目的：细化晶粒、提高强度。
目前，我国工业生产上大量应用的还是常规热处理工艺，今后，要日益改进和不断完善，要以少无氧化加热、节能、无污染和微电子技术在热处理中的应用为重点，大力发展先进的热处理成套技术，利用现代高新技术对常规热处理进行技术改造，实现热处理设备的更新换代，全面提高热处理的工艺水平、装备水平、管理水平和产品水平。
3金属材料热处理技术
3.1 振动处理技术
顾名思义将振动器上获得的方向和动压力，转嫁到金属材料中，这种力量可以使金属材料在振动力的作用下使内应力得到抵消，极大的提高了金属材料的延展性和柔韧性，使其更加稳定。通过不激烈的加工方式，使金属受力更加均匀，在不改变金属结构的前提下，实现微量变形。振动器技术较传统热处理技术更能增加金属的柔韧性和延展性，借助外力不激烈加工方式，来改变金属材料的自身机体，增加金属的适应力，减小受热时断裂和变形概率。并且该项技术普及率较高，易于工人操作、生产效果较好、能源消耗低、生产周期短、节约生产成本。例如，某职业技术学院将振动处理技术和计算机相结合，通过对计算机软件的数据编辑，将所需要的产品结果录入，计算机通过计算精准的控制振动器，又好又快的完成要求任务，提升生产质量效率，缩短生产时间，节约人力物力[1]。振动处理技术发展较快、技术比较成熟、使用成本较低、为企业减能增效，节能减排起到了良好的示范和带头作用。
3.2 超硬涂层处理技术
在金属表面通过涂层技术处理，使金属增强硬度、耐磨、防腐蚀等能力。涂层技术降低金属材料与外界的接触，且不降低金属机体的韧性，通过降低金属机体之间的摩擦提高金属的使用寿命。例如，某职业技术学院教师在实验中发现，不同的涂层可以根据不同的使用环境灵活运用，在刀具的加工中，涂层本身的热传导系数比金属基体要低得多，在不改变金属成分的前提下，涂层技术能有效增加刀具等金属的硬度和韧度，减少摩擦中所产生的热量，从而提高刀具的产品质量和性能。同时超硬涂层技术的应用十分灵活，不受金属材料的限制，可根据实际情况和要求采取不同涂层，满足金属材料理想应用。结合计算机能实现对生产过程中涂层含量的控制，提升工作效率，在行业中的应用十分广泛[2]。
3.3 化学渗透处理技术
化学薄层渗透技术是将化学成分渗透到金属机体，从而改变金属的表层形态，这种技术较为简便，与传统热化学处理模式不同，对化学材料的渗透时间和渗透方法没有特定要求，因该技术对于改变金属材料机体较为迅速。该技术较简单，具有成本低、效果好、节能减排等优势特点。例如，某职业技术学院在化学课上，通过使用化学薄层渗透技术渗透到金属表层，与金属发生反应，使金属添加化学特质，增加其耐腐蚀性、耐磨、耐老化、耐油、耐水、耐老化等多种特点，使金属的应用范围更广，应对不同的使用场景。目前该技术发展前景广阔，技术普及率高，操作简便，能提高金属材料处理时限和质量。
3.4 激光处理技术
激光有着集中性、能量性，方向性等优势，十分适用于金属材料的热处理。运用激光进行局部或整体照射，通过热传导，改变金属原有结构。激光热处理技术，主要运用激光穿透性强的特点，这种方式比传统淬火技术控制的更加精准，且加工出的金属表面硬度更高，激光热处理的铸铁金属，其硬度从HB230提高到HB680，使用寿命成倍提升。对于激光加热技术，较传统技术灵活性更高，操作更简单易于控制。当激光加热结束时，因为快速加热时金属机体大体积中仍保持较低温度，故被加热区域可以通过金属本身迅速冷却，从而实现淬火等热处理效果。例如，某职业技术学院将计算机与激光热处理技术相结合，研发出相应的软件对激光进行控制。经过计算机的精准测算和控制，实现全自动化，大大提高了生产效率和生产质量，降低学习和使用成本，提升生产效率，实现自动化的准确批量生产。为金属材料热处理工艺提供了宝贵的理论知识，和实际经验。
4 结论
综上所述，金属热处理技术所处的地位和重要价值不言而喻，有关部门应加大对金属热处理技术的科研力度，要在金属材料和热处理工艺技术间进行分析，通过对具体技术的研究，确定优势和应用方法。
参考文献：
[1]崔波.金属材料热处理工艺与技术分析[J].世界有色金属，2018（20）：211-212.
[2]钱宏义，钱文勇.金属材料热处理工艺与技术分析[J].科技风，2018（33）：104.