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摘要：随着我国经济的发展，我国企业对于金属材料的要求不断提高，为了使金属材料满足社会经济发展的多样化、专业化需求，许多企业在金属材料中应用了热处理技术，热处理技术可以对材料内部结构进行调整和优化，以此来提高材料的自身性能，但是在使用热处理技术时，金属材料也会出现一定程度的变形，使工件尺寸发生偏离的现象。基于此，本文首先对金属材料热处理变形的影响因素进行分析，然后提出一些具体的控制策略，希望为相关人士提供有价值的参考。
关键词：金属材料；热处理变形；影响因素；控制策略
在金属材料中应用热处理技术可以有效的提高金属的物理性质、化学性质，使其发挥最大的作用满足工业生产与制造，在对金属材料进行热处理工作时，包括的工作流程有很多，其中主要有金属加热、保温、冷却等，但是在处理的过程中由于金属热处理对整个工作环境与技术具有较高的要求，所以在进行实际操作是，金属材料会出现热处理变形问题，针对这种现状，相关部门应该采取科学的发放对金属材料热处理变形进行控制。由此可见，对金属材料热处理变形的影响因素及控制策略进行分析具有重要的现实意义。
一、金属材料热处理变形的影响因素
热处理在金属材料的加工中占有重要的地位，可以在不改变金属材料和化学成分的基础上，改变金属材料内部的纤维组织，从而将其使用性能进一步提高，但是在热处理的过程中，经常会出现金属材料热处理变形问题，通过调查发现，金属材料热处理变形的影响因素主要体现在以下几方面[1]。首先材料自身的结构与密度在外界因素的影响下就会出现时效不等、冷热不均等问题，进而在金属材料热处理过程中其内部结构会出现不同的受力情况，增加了金属材料变形的几率。其次是淬火介质的影响，淬火介质不合理会提高金属材料的内部应力，破坏金属材料内部结构的稳定性，使内部结构出现变形问题。另外，淬火方式与淬火速度也会对金属材料热处理变形产生影响。最后金属材料受到预处理的影响，预处理的主要作用是减小预应力，现阶段我国金属材料的预处理一般采用正火处理方式，但是由于场地的限制，在冷却的过程中经常会出现堆冷的现象，这就会造成加热工件冷却不均匀的现象，增加了热处理变形的可能性。
二、金属材料热处理变形的控制措施
（一）科学的选择淬火处理工艺
淬火处理工艺是控制金属材料热处理变形的重要举措，这就需要相关技术人员具有较高的专业素质，熟练的掌握淬火处理技术，减少淬火阶段失误所引起的金属变形问题。在实际操作时，技术人员要对冷却速度进行合理的调节，否则淬火速度超标会出现冷却不均匀现象，使金属材料出现变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，水和油是淬火处理工艺中常用的介质，其中，当以水为介质时，在500℃-650℃的温度中，冷却速度可以达到600℃/s，即使是在温度200℃-300℃的情况下，冷却速度依旧可以达到270℃/s，在冷却期间，金属材料的马氏体会发生变化，如果冷却速度不合理，必然会造成金属材料的热变形问题，现阶段我国提倡在以水为介质时通常是对碳钢金属材料进行处理。当以有油为介质时，在200℃-300℃之间时，冷却速度一般为20℃/s，由于冷却速度较慢所有有利于控制金属材料的热处理变形问题，但是这种方法的冷区速度较慢，不能使碳钢成为马氏体，所以通常是在合金钢中使用[2]。
（二）选择适用的冷却方法
目前，我国金属材料热处理的冷却方法主要有以下几种，即单液淬火法、双液淬火法、分级淬火法。单液淬火法：单液淬火法就是将加热工件放入到一种介质中，直至其冷却到室温，例如，碳钢在水中淬火、合金钢在油中淬火等，这种方法的优点是操作起来简单方便，可以实现操作的自动化，缺点是冷却的过程中金属材料容易出现变形、开裂、硬度不均匀等现象。
双液淬火法：双液淬火法主要是将淬火工件放入到快速冷却液中冷却，当奥氏体逐渐接近于马氏体时，再将其放入到缓慢冷却液中冷却，例如，在对碳钢金属材料进行冷却时，可以先在水中将其冷却至300℃，之后再将介质换成油，在油中将温度降至室温。双液淬火法的优点是组织应力与热应力较小，缺点是很难控制淬火剂的停留时间，如果停留时间过长，相对的温度应力就会增大，如果停留时间过短，又难以满足要求，所以在使用这种方法时淬火人员需要具有足够的经验与技巧[3]。
分级淬火法：分级淬火法是将热处理的金属材料放入比改港MS温度高的碱浴或者是硝盐浴中进行保温，保温的时间通常为2-5分钟，等到金属材料的表里温度均匀之后，要立即将金属材料取出，将其放置在空气中进行冷却，分级淬火法的优点是可以有效的减少奥氏体向马氏体转变过程中裂纹的产生，缺点是这种方法的受到硝盐浴与碱浴冷却水平的限制，所以这种方法只适用于外形较小的金属材料，例如，刀具、磨具等。
（三）预处理环节的变形控制
在金属材料的热处理工艺中，为了减少材料的变形量，需要采取控制正火与等温正火等方式，据相关文献记载，在进行金属材料的热处理时，对温度进行控制，可以将材料内部的均匀性进一步提升，进而有效的避免金属材料出现变形的情况，相关的工作人员想要加强预处理环节中的变形控制，也可以以金属材料的结构热点为依据，选取合理的处理工序，掌握正确的退火工艺，从而有效的避免金属材料受到温度梯度的影响。
（四）合理的配置零件结构
金属零件结构也会在一定程度上受到变形的影响，这主要是由于金属材料有厚薄之分，在厚的部位，金属材料冷却的速度慢，但是在薄的部位金属材料冷却的快，为了有效的避免厚薄差异所引起的变形、开裂，在对零件结构进行配置时，对临建界面的均匀性进行控制，在实际设计的过程中们应该尽量避免零件出现沟槽、棱角等现象，在零件结构的交界与台阶位置设定相应的圆角过渡，并采用加量方法对厚度不均匀的零件进行处理[4]。
（五）运用合理的夹具与装夹方法
用合理的夹具与装夹方法可以对金属材料的热处理变形进行控制，从而确保金属材料加热与冷却的均匀性，装夹方法与夹具会受到加工件形状的影响，不同的形状所采取的装夹方式不尽相同。例如，在对轴件工具进行装夹时，应该采用立装的方式，并且在装夹时也要注意叠加垫圈、支撑垫圈等相关垫圈的运用[5]。
（六）开展好机械加工
在金属材料热处理完成后需要进行机械加工工作，在机械加工工作中需要对金属材料变形特点进行分析，结合规律采取反变性等手段对金属材料的变形进行控制，使其满足企业的需求。
结束语
综上所述，金属材料热处理变形问题会严重影响金属材料的自身性能，无法满足生产制造企业的发展需求，因此相关的工作人员应该引起重视，首先要对热处理变形的影响因素进行全面分析，然后采取科学的选择淬火处理工艺、选择适用的冷却方法、预处理环节的变形控制、合理的配置零件结构、运用合理的夹具与装夹方法、开展好机械加工等措施对金属材料热处理变形进行控制，进而为我国金属材料热处理工作的顺利开展奠定良好的基础。
参考文献
[1]蔡富强,胡发贵,晁志勇.金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].世界有色金属,2018(9):240-241.
[2]王利荣.浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略[J].世界有色金属,2018(2):226-227.
[3]李跃光.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].建筑工程技术与设计,2018(15):4188.
[4]管琴.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].消费导刊,2017 (29):129.
论文作者:高红英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
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