關于金屬材料與熱處理工藝的探討

張七林

[摘 ?要]在近幾年我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展下，現(xiàn)代化工藝得到了快速發(fā)展，其工業(yè)機械生產(chǎn)自動化技術得到了創(chuàng)新發(fā)展。眾所周知，在工業(yè)機械行業(yè)的有序發(fā)展中離不開金屬材料，通常需要將這些金屬材料采取熱處理的方式才能加以應用。鑒于此，在本篇文章中主要分析了金屬材料與熱處理工藝，從理論以及相關工藝概述出發(fā)，加強探究與分析。

[關鍵詞]金屬材料 ?熱處理 ?工藝

中圖分類號：TG156 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0010-01

一、金屬材料結構與組織概述

從時間角度分析，在幾千年之前的鐵器時代中，金屬材料便出現(xiàn)在人們身邊，金屬材料被制作出生產(chǎn)勞動工具以及其它工具，與此同時，人們也清楚認識到了熱處理的作用。從當前的發(fā)展趨勢分析，在近幾年社會經(jīng)濟與科學技術的不斷發(fā)展，我國金屬材料加工工藝已經(jīng)得到了創(chuàng)新發(fā)展，并在國際中占據(jù)重要地位，尤其在工業(yè)技術產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展下，越來越多的領域加強重視金屬材料，應用最多的便是合金材料，從宏觀角度分析，無論哪一種材料，只有將其實施熱處理，將內(nèi)部組織結構改善，才能發(fā)揮其作用[1]。從微觀角度分析，雖然經(jīng)過熱處理加工工藝，金屬材料發(fā)生變化，但是金屬材料外部形狀以及化學成分不會發(fā)生變化，僅僅改善金屬構件內(nèi)部的顯微組織，但是從整體角度分析，金屬材料的性能發(fā)生了重大變化。

二、金屬材料熱處理工藝的概述

所謂的熱處理便是將金屬的材料放到對應的容器之中，對其進行加熱、保溫、冷卻，將材料的表面、內(nèi)部結構組織進行改變，是對金屬材料性能進行控制的一種工藝。從某個角度分析，金屬材料熱處理工藝的應用，可以進一步增強零部件耐磨損、抗疲勞的能力，還可以提高零件的整體使用強度，保證金屬材料的使用壽命。當然從經(jīng)濟角度分析，金屬材料熱處理工藝能夠提高經(jīng)濟效益，節(jié)約資源，避免產(chǎn)生污染[2]。熱處理工藝則是相關工作人員將金屬材料進行加熱，在加熱到一定溫度之后，根據(jù)材料大小以及形狀不同采取保溫措施，并對其進行冷卻，其中值得注意的是淬火的應用能夠將材料進行加熱與保溫，并在此之后將材料放入到水中進行冷卻，這種方式下金屬材料的硬度會得到提高，但是相應的脆度也會得到加強，因此為從根本上降低物體脆性，則需要將經(jīng)過淬火之后的金屬工藝進行保溫，而后進行冷卻。

三、金屬材料與熱處理之間的關系

（一）熱處理預熱與金屬材料切削性能之間的關系

從全局出發(fā)分析，在當前我國金屬材料加工企業(yè)在熱處理預熱以及金屬材料切削方面存在聯(lián)系，這樣一來，則可以進一步提高金屬材料的屬性。除此之外，在金屬材料在熱處理預熱之后，金屬材料的內(nèi)部結構會產(chǎn)生非常大的變化，只有經(jīng)過預熱，金屬材料的內(nèi)部結構會發(fā)生變化，當然只有經(jīng)過預熱，才能進一步改善材料的硬度以及外形，才能將金屬材料的屬性得到改良。從某個角度分析，材料內(nèi)部發(fā)生變化，金屬材料的切削性能得到改善，切割演變的比較簡單。由此可以了解到熱處理預熱能夠給金屬切割產(chǎn)生影響，是熱處理以及金屬材料之間十分重要的關鍵載體。

（二）熱處理溫度與金屬材料切邊之間的衡量關系

從整個熱處理過程中往往最為主要的便是要將其溫度掌握好，之所以需要做好這一點是因為金屬材料切邊會受到相關溫度的影響。在經(jīng)過熱處理之后，物理狀態(tài)、硬度以及形態(tài)會發(fā)生重大變化，性能也會產(chǎn)生重大變化[3]。除此之外，在經(jīng)過數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計之后，與實際的情況相互對比，可以清楚了解到金屬切邊的性能發(fā)生重大變化。因此筆者認為在金屬材料與熱處理中需要掌握的便是材料數(shù)據(jù)，要保證溫度的合適性。

（三）熱處理與金屬材料韌性的關系

毋庸置疑，有非常多的金屬屬性存在缺陷，具有代表性的便是韌性不足、硬度不足，且有非常多的金屬材料在熱處理之后，其韌性會得到提高，金屬材料的作用也會得到發(fā)揮。當然，在熱處理之后，金屬材料的強度硬度會因為內(nèi)部結構發(fā)生重大變化，其狀態(tài)比較穩(wěn)定，性能也會得到改良。

四、金屬材料銹蝕、開裂問題分析

一般情況下，在金屬加熱中或者冷卻的過程中，如果刻意的拉伸則會改變材料本身的內(nèi)部組織結構，往往會導致材料會因為外界環(huán)境影響而發(fā)生變化，從而出現(xiàn)鐵銹，這樣一來則會導致金屬材料的脆性增加，出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。從另外一個角度分析，金屬材料在存放的過程中如果收到影響，那么則會導致材料本身發(fā)生變化，會出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，如果不及時進行處理，那么則會逐漸腐蝕材料，導致金屬材料表面不光滑，內(nèi)部結構不完成，嚴重影響金屬材料的實際使用。在日常工作中，需要對金屬材料保管加以關注，還需要定期或者不定期的進行清理，對于還沒有使用的原材料要將表明上所存在的鐵銹進行清理，然后再投入使用。對于已經(jīng)妥善保管的金屬材料，可以在表層涂抹防銹涂層，避免材料的形狀以及結構發(fā)生變化。與此同時，如果不及時將金屬材料的鐵銹及時清理掉，那么則會導致對環(huán)境產(chǎn)生污染，甚至對人員造成事故[4]。舉例說明：在2005年廣東某一家石油化工車間出現(xiàn)爆炸，造成多人傷亡，設備損害，之所以產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因則是缺乏對日常設備的管理與檢查，管道出現(xiàn)銹蝕，沒有經(jīng)過處理，在長期腐蝕中出現(xiàn)慢性病。

在金屬材料熱加工中還會出現(xiàn)另外一個問題，即出現(xiàn)開裂情況，這種情況同樣會對金屬材料的性能造車能夠影響，之所以產(chǎn)生開裂現(xiàn)象的原因是由于在熱加工過程中溫度忽高忽低，所以相關人員在熱加工工藝處理的過程中，需要控制好溫度，提高材料的韌性承受能力，形成結晶。

五、金屬熱處理工藝未來的發(fā)展

在當前社會經(jīng)濟以及科學技術的不斷發(fā)展下，金屬材料熱處理加工已經(jīng)成為了現(xiàn)階段十分重要的組成內(nèi)容，但是在大多數(shù)金屬材料熱加工的過程中，會出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，這種情況則會嚴重影響了材料再結晶的效果[5]。因此在金屬材料熱處理加工的時候需要對溫度加以控制，使其形成結晶。從另外一個角度分析，科技在發(fā)展，在進步，工業(yè)、農(nóng)業(yè)在發(fā)展過程中離不開機械設備，金屬材料熱處理已經(jīng)發(fā)展成為了最為主要的任務與內(nèi)容。熱處理行業(yè)看似比較良好，但是卻存在危險性，且金屬以及金屬材料需要進行高溫加工，很多生產(chǎn)加工設備在運行如果不更新?lián)Q代，那么則會存在非常多的安全隱患，且在金屬材料高溫加工以及加熱的時候會產(chǎn)生有害氣體，這些有害氣體如果被人們吸入到體內(nèi)，則會威脅人體健康。熱處理行業(yè)屬于污染型行業(yè)，在進行處理的時候需要考慮環(huán)境問題，并且不應該構建在居民區(qū)以及商業(yè)區(qū)，避免對人類造成傷害。

結語：

綜上所述，在科學技術的不斷發(fā)展下，我國工業(yè)技術水平越來越高，其中金屬材料熱處理已經(jīng)達到了全新的發(fā)展水平，且提高了金屬材料的有序發(fā)展與進步。

參考文獻：

[1]李紅波.關于金屬材料熱處理節(jié)能新技術的運用[J].科技與企業(yè)，2016，07：219+222.

[2]王克權.蘇“金屬材料熱處理和化學熱處理的現(xiàn)代設備與工藝”討論會[J]. 兵器材料科學與工程，1987，06：64-68.

[3]高志玉，薛維華. 金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統(tǒng)研究與開發(fā)[J]. 金屬熱處理，2012，10：92-95.

[4]酉芳敏.金屬材料與熱處理工藝的探討[J].世界有色金屬，2016，17：124-125.

[5]苑大偉.金屬材料熱處理節(jié)能新技術的運用探討[J].山東工業(yè)技術，2016，20：56.