金屬材料熱處理變形的影響因素及控制策略
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- 發(fā)布時(shí)間:2022-08-18 13:32
摘要:在金屬工業(yè)的發(fā)展中,金屬材料熱處理是一種非常重要的生產(chǎn)手段,它可以改變金屬材料的物理化學(xué)性質(zhì),在工業(yè)生產(chǎn)中具有非常重要的作用。金屬材料熱處理主要是將金屬材料通過高溫加熱、保溫、冷卻等工藝制成各種金屬制品。在這個(gè)過程中,高溫容易使金屬材料變形,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組織會發(fā)生變化,進(jìn)而金屬材料的性能會發(fā)生變化;另外,在金屬材料中容易出現(xiàn)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。冷卻過程后,材料的厚度、長度和變形都會發(fā)生變化。因此,在金屬材料熱處理過程中,有必要由專業(yè)人員進(jìn)行操作,分析影響金屬材料熱處理變形的因素,總結(jié)解決方案,以降低金屬材料的變形概率,提高金屬材料加工產(chǎn)品的質(zhì)量,促進(jìn)中國工業(yè)的發(fā)展。
1 金屬材料熱處理技術(shù)的操作原則
1.1操作要更為科學(xué)
從金屬材料熱處理的角度來看,操作必須集中。相關(guān)人員應(yīng)清楚了解金屬材料的具體性能,確保檢測分析最合理,從而獲得更準(zhǔn)確、完整的信息。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行徹底分析之后,應(yīng)該相應(yīng)地定義流程和標(biāo)準(zhǔn)。為了使熱處理工作可以成功完成,技術(shù)支持是必不可少的,技術(shù)人員必須執(zhí)行過程監(jiān)督,技術(shù)指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)位置,使熱處理更加標(biāo)準(zhǔn)化,以便熱處理變形得到有效控制。
1.2生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)最為適宜
如果要大幅度提高加工生產(chǎn)的整體質(zhì)量,生產(chǎn)環(huán)境的營造是不容忽視的。在確定工廠選址時(shí),應(yīng)與城市保持適當(dāng)?shù)木嚯x,以保證城市環(huán)境不受影響。為了有效控制熱處理變形,必須消除環(huán)境因素的實(shí)際影響,從而保證材料應(yīng)力的控制效果更理想,材料變形的概率將大大降低。除了保證硬件支撐的力度得到加強(qiáng),設(shè)備要先進(jìn),這樣才能使熱處理更加順暢,工藝質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,加工和生產(chǎn)水平自然會得到提高。
1.3工作人員的專業(yè)素質(zhì)要大大提高
對于金屬材料在生產(chǎn)過程中的信息處理,操作人員必須通過有效的途徑來提高自己的專業(yè)能力,專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)應(yīng)準(zhǔn)確、實(shí)用,以確保能夠?qū)饘俨牧系奶攸c(diǎn)有一個(gè)清晰的認(rèn)識,加工工藝可以得到合理的利用,除此之外,工藝也必須符合規(guī)范的要求,這樣生產(chǎn)質(zhì)量可以大大提高,金屬材料在熱處理過程中變形的概率自然會降低。
2 金屬材料熱處理變形影響因素的控制措施
2.1選擇合適的冷卻方式
在熱處理過程中,冷卻過程是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果冷卻過程處理不當(dāng),金屬材料會變形。由于金屬材料的特殊性能和材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布的不同,在冷卻過程中也會出現(xiàn)加熱不均勻的現(xiàn)象。因此,金屬材料在冷卻過程中的變形,需要根據(jù)不同金屬材料的特殊性能,選擇不同性能的冷卻介質(zhì)。常見的冷卻方法包括:(1)分級淬火式冷卻。其特點(diǎn)是金屬材料的內(nèi)應(yīng)力低,可以改善金屬材料結(jié)構(gòu)的變形情況。但在冷卻過程中需要加入鹽液或者堿液,這樣能夠適用于精準(zhǔn)度較高的金屬材料。(2)單介質(zhì)淬火式冷卻。其特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)自動化和機(jī)械化的冷卻操作,可以提升冷卻效果,但很難控制冷卻速度,無法保證金屬材料在冷卻過程中的質(zhì)量。(3)等溫淬火式冷卻。其主要適用于對精度要求較高的金屬材料,但冷卻時(shí)間較長,需要的成本較高,導(dǎo)致使用率并不高。(4)雙液淬火式冷卻。其可以對金屬材料內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻,需要結(jié)合預(yù)處理進(jìn)行操作,這樣能夠加快冷卻速度,改善金屬材料冷卻過程中的變形情況。綜上所述,需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的冷卻方式,改善金屬材料在熱處理過程中出現(xiàn)的變形情況,提升金屬材料的質(zhì)量。
2.2選擇合適的淬火介質(zhì)
淬火介質(zhì)的選擇在金屬材料的熱處理過程中起著重要的作用。如果淬火介質(zhì)不合適,就會導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部應(yīng)力不平衡,導(dǎo)致材料變形,甚至開裂,影響金屬材料的質(zhì)量。常見的淬火介質(zhì)有油和水。當(dāng)采用水作為淬火介質(zhì)時(shí),其溫度應(yīng)控制在60℃左右,既能加快淬火速度,又能優(yōu)化冷卻效果,減少金屬材料的變形。但如果降低溫度并保持在30℃左右,冷卻效果會逐漸下降,速度會減慢,容易導(dǎo)致金屬材料變形。在實(shí)踐中,可以加入鹽或堿液來加速冷卻,降低金屬材料變形的概率。油淬火介質(zhì)主要是對合金材料進(jìn)行淬火,當(dāng)溫度在60℃左右時(shí),冷卻效果很差,冷卻速度不能滿足冷卻需求。因此,對于不同的金屬材料,要選擇合適的淬火介質(zhì),嚴(yán)格控制淬火介質(zhì)的加熱溫度,控制金屬材料的熱處理溫度,這樣不僅可以加快冷卻速度,還可以提高金屬材料的質(zhì)量,并降低了金屬材料的變形概率。
2.3加強(qiáng)對預(yù)處理變形的控制
在預(yù)處理過程中,要想降低金屬材料變形的概率,需要結(jié)合等溫正火的冷卻方式處理材料。這樣不僅能夠改善金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻的現(xiàn)象,還可以減少材料變形的現(xiàn)象。在熱處理過程中,由于金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大有不同,需要根據(jù)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行處理,通過在預(yù)處理過程中的變形控制,可以選擇合適的材料加工手段和冷卻方式,提高金屬材料的質(zhì)量。當(dāng)然,在預(yù)處理過程中,要想達(dá)到較好的成形效果,成本就會增加,金屬材料處理的時(shí)間會延長,所以需要根據(jù)實(shí)際需求,合理安排預(yù)處理方式。
2.4選擇合適的加工方式
在金屬材料加工的過程中,不僅需要加熱、冷卻,還需要采取夾緊等加工方法。在夾緊過程中,需要對金屬材料零件的形狀進(jìn)行控制。因此,適當(dāng)?shù)膴A緊方法可以改善金屬材料因熱不平衡引起的變形。在加工過程中,熱處理為最后的工藝手段,需要在材料加工過程中預(yù)留出加工余量,可以根據(jù)不同的材料變形情況,結(jié)合反變形的加工方式,對其余材料進(jìn)行反加工,盡最大的可能恢復(fù)變形的金屬材料,進(jìn)而提升變形材料的合格率,提高金屬材料的質(zhì)量。同時(shí),材料加工裝置的合理應(yīng)用,能夠?qū)Σ牧系暮穸冗M(jìn)行控制,設(shè)計(jì)出合格的零部件,以免材料變形導(dǎo)致零件變形、產(chǎn)生棱角或溝槽等情況,提高金屬材料的使用效率。
結(jié)束語
綜上所述,金屬材料熱處理技術(shù)是提高金屬材料性能的一項(xiàng)重要的加工技術(shù)。在熱處理中控制好各工序的工作質(zhì)量,減少金屬材料在熱處理中變形的發(fā)生,有利于企業(yè)節(jié)約成本,從而提高企業(yè)的收入,促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]張永軍.金屬材料熱處理變形的影響因素與控制策略[J ] . 世界有色金屬,2020(10):176-177.
[2]潘美玲.金屬材料熱處理變形的影響因素和控制策略分析 [J].科技風(fēng),2020(10):168.
[3]吳愛青.淺談金屬材料熱處理變形的影響因素與控制策略 [J].世界有色金屬,2019(05):174+178.
