金属材料热处理变形的影响因素与控制策略研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 23 日 作者简介:张明星(1979),男,汉族,辽宁抚顺人,本科,助理工程师,研究方向为金属热处理在机械零部件制造中的应用及改善。-125-金属材料热处理变形的影响因素与控制策略研究 张明星 大连柴田精密机械有限公司,辽宁 大连 116600 摘要:摘要:热处理技术是提升金属材料性能的关键手段,通过严格控制热处理过程中的各项工序,可以大大降低金属材料热处理变形的可能性,从而为企业节约成本,提升企业的经济效益,为企业的长期发展奠定坚实的基础。随着时代的进步,城市建设和工业生产对金属材料的要求越来越高,要求它们具有更好的强度和耐久性
2、,金属加工企业必须拥有更先进的技术,以满足市场的需求。因此,提升金属材料热处理技术水平显得尤为重要,这不仅是企业在未来市场中必须面对的挑战,也是其首要任务。关键词:关键词:金属材料;热处理变形;影响因素 中图分类号:中图分类号:TG659 0 引言 热处理技术在当今金属加工领域中起着至关重要的作用,它不仅可以显著改善金属材料的力学性能和耐磨性,而且还可以有效地延长其使用寿命,从而满足不同应用场景的需求。金属材料热处理技术的发展至关重要,由于各种原因,金属材料在热处理过程中会发生变形,这会严重损害材料的性能和使用寿命。为了解决这个问题,金属材料热处理技术人员需要综合考虑各种因素,制定出有效的控制
3、策略,以最大限度地减少金属材料变形的可能性,提高材料的整体质量,从而推动我国工业的持续发展和进步。1 相关理论概述 1.1 金属热处理概念 通过金属热处理技术,可以有效提高金属的纯度,并且必须严格按照工序要求,确保金属始终处于稳定状态,以满足质量和性能的提升要求。金属热处理技术可以分为化学热处理、整体热处理和表面热处理三种,它们都可以有效地改善金属的性能,从而达到更高的使用效果。根据冷却方式、加热介质和加热温度的不同,热处理工艺可以细分为多种类型,每种工艺都能够产生不同的组织结构,从而使金属具有更优异的性能。钢铁是工业中最常用的金属之一,它的显微组织相对复杂,因此热处理工艺在钢铁中的应用非常广
4、泛。在我国,钢铁冶金行业中,这种工艺得到了广泛应用。1.2 金属热处理优势 传统的开发方法往往会导致金属处于半加工或未加工的状态,这种状态会使金属的化学和物理性质受到内部杂质的影响,从而导致金属的不稳定性。为了解决这个问题,采用热处理技术可以有效提高金属的纯度,同时保证其实际使用效能和整体质量。技术在材料生产加工过程中的应用价值显而易见,它不仅可以调整金属表面的化学成分,还可以通过回火、正火等热处理手段,有效地改变金属的整体形态,实现对金属内在质量的优化。在完成退火工艺处理后,为了提高金属元件的可塑性能,需要将其加热至一定温度,然后冷却,以便调整硬度。此外,正火技术的应用可以对组织结构进行细化
5、处理,具有良好的切削性能,为金属元件的使用和加工提供可靠的支持1。2 减少金属材料热处理变形应遵循的原则 2.1 科学性原则 为了有效降低金属材料在热处理过程中的变形,应当采取有效的措施,确保管理方法的科学性,加强技术人员的专业能力,并大力引进先进的技术与设备,同时,各有关部门应当加强对技术人员的培训,以确保操作流程的规范化与科学化。通过精心设计的热处理方案,可以有效地抑制金属材料的变形,实现其最佳的加工性能2。中国科技期刊数据库 工业 A-126-2.2 实用性原则 金属材料是一种不可再生的资源,因此,在使用过程中,应当加强对其可持续开发的重视,尽量减少不必要的资源消耗,同时,应当注意减少变
6、形,有效利用资源,保护环境,为社会的可持续发展奠定良好基础。此外,还应当遵循实用性原则,加强金属材料热处理中的质量控制,以节约有效利用材料。2.3 易操作原则 在金属材料的热处理中,应当科学地改善其变形性能,精确地进行加工,以减少热处理过程中出现的故障率,有效地抑制外界因素对变形控制的不利影响3。3 金属材料热处理变形的影响因素 3.1 预处理影响 通过正火处理法,金属材料可以有效地去除其内部应力,从而避免变形。这种方法的优势在于,它能够有效地消除残余应力,从而提高材料的强度和耐久性。然而,正火处理法在实际应用中可能会受到一些外界因素的影响,例如:内外温度差异过大,导致冷热不均,从而改变金属材
7、料的内部结构,甚至出现变形。此外,技术人员在正火处理过程中,如果出现操作失误,也可能会增加金属材料热处理变形的风险。3.2 冷却影响 当金属材料经过热处理时,由于它们受到高温的影响,它们本身的特性会使它们在低温下回火,这样就会导致它们的形状和尺寸发生改变。在冷却阶段,由于冷热不平衡,这些改变可能会更加明显。为了提高金属材料的性能,技术人员应该对冷处理和热处理技术进行改进,以确保在加工过程中不会破坏其内部结构,同时还可以通过马氏体和奥氏体的交替作用,使得金属中的碳化物得到析出,从而改善其变形特性,最终达到提高金属材料质量的目的。3.3 淬火影响 淬火是金属加工过程中不可或缺的一环,它的质量直接影
8、响到热处理的效果。此外,淬火还会对金属材料的变形产生重要影响,因此,在淬火介质中冷却金属材料,可以显著提高其特性。在选择淬火介质时,技术人员应当科学严谨,并且在淬火过程中要不断地进行搅拌,以确保金属材料的热处理加工质量,同时要严格控制搅拌的速度和方式。3.4 应力影响 在金属材料的热处理过程中,由于它们的内部结构和比容等特性的差异,可能会导致温度分布不均。这通常是由于冷却温度、湿度和高温加热等因素的影响,从而使得金属材料发生变形。随着温度的变化,材料内部产生了不同的力,并与外界的压力形成抵抗。由于当前金属材料内部构造的差异,它们对外界压力的反应也不尽相同,导致金属材料发生了一定程度的形变,使得
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