引言
我国是世界上最早时间进行金属材料热处理的国家之一。在距今4000年前，我们的先辈们就已经开始进行金属材料的热处理，发展到现代社会，随着社会不断发展的要求，人们对于机械制造行业的要求越来越高，并无其他原因，只是因为机械制造行业在当前社会中与各个行业的发展都密切相关。因此，对于金属材料的热处理工艺就提出了全新的要求。从目前新型的热处理技术简介出发，对金属材料热处理工艺的发展方向进行分析，并对其中几种比较热门的热处理技术进行剖析。
1金属材料热处理工艺概述
1.1金属材料的类型
多孔金属，用途广泛，金属强度、塑韧性、渗透性等都较为优秀。在工艺利用中，多孔金属不局限于口径，孔径的调整具有灵活性，适用范围广，同时多孔金属的耐温性、塑韧性以及良好的耐强度性都使其备受青睐，可应用于制造散热器、消音器、过滤器、能量的吸收设备与电磁设备等。纳米金属，有良好的金属强度，是新型的金属材料。可作为催化剂，并保证自身整体性能稳定和物理性能完整，如铝基纳米材料，有良好的使用价值。
1.2金属材料热处理工艺
金属材料的利用中，需要热处理工艺进行加工处理，金属材料在经过热处理后，金属强度、塑韧性、抗磨损能力均得到提升，提高了金属利用率，达到持续利用、降低成本和节约资源的效果。现代热处理工艺，改善原有的“加热→保温→降温”等系列的工艺技术，采用现代的热处理工艺，如化学薄层渗透技术、激光热处理技术、超硬涂层技术、振动处理技术、热处理CAD技术，达到了对金属材料的宽领域的利用，高效使用并减轻相应环境方面的污染，现实意义较高。
2目前主流的金属材料热处理新工艺简析
2.1气氛可控热处理
这种热处理方式主要是将处理零件放置在炉气成分可以控制的加热炉内进行的热处理，其中的炉气按照性质的不同可以分为渗碳、还原以及中性等三种性质，对于仅仅是为防止零件表面发生氧化反应的气氛就是单纯的保护性气氛。在这种热处理方式下，主要分为以下的三种气氛：第一种气氛就是吸热式的气氛，主要是将包括天然气、煤气等在内的燃料气与空气按照一定比例的进行你混合之后，再通入道加热器中，在各种触媒的相互作用下，需要通过吸热的方式才能制造的气体就是吸热式气氛，目前主要用于渗碳以及高碳钢的保护气氛之中。第二种就是放热式的气氛，同样的也是将燃料气与空气按照一定的比例进行混合，但是接下是需要将其进行燃烧产生的气氛就是放热式气氛，目前看来它是所有的制备气氛之中成本最低的一种，主要用于防止加热时产生氧化，比如低碳钢的退火光亮等等方面。第三种就是二者的结合产物，即放热—吸热式的气氛。也是需要先把燃料气体与空气进行一定比例上的混合，进行放热式的燃烧。随后将燃烧之后的产物与燃料再次按照一定比例进行混合，在填充催化剂的反应罐体之内进行吸热式的反应，这样产生的气体就是放热—吸热式气氛，兼具吸热式以及放热式的气氛使用用途这种气氛自身有着比较低的含氮量，能够明显地减轻零件处理之后的氢脆情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种气氛可控的金属材料热处理的使用具有以下的优点：对零件在实际加热中的氧化以及脱碳等情况能够明显减轻；做到钢材方面的节约；提升处理之后的零件质量；能够在经过处理之后保证零件的尺寸精细程度等等。
2.2真空状态热处理
这种热处理技术的诞生还是得益于真空技术的出现以及发展，再加上对于部分重要零件的性能以及可靠程度提出了更高的要求。其中的真空退火拥有避免出现氧化以及脱碳等情况的作用，目前除了用于钢、铜以及合金金属之外，也开始应用于处理一些与气体亲和力相对较强的金属，诸如钛等金属。近年来在高温渗碳以及真空淬火的基础上又诞生了一种全新的技术，名为真空渗碳这种方式有着如下的特点：渗碳的工作周期得以明显缩短，渗碳气体的消耗量明显降低，零件表面的碳元素浓度等方面能够做到精准控制，对环境几乎是零污染等等。真空状态的热处理有着如下的优点：真空中的加热，升温的速度比较均衡以及缓慢，能够有效地减少零件处理过程中的形变程度。
3金属材料热处理技术的应用
3.1金属激光热处理技术
激光束具有高密度、高功率、穿透性强、破坏性大等特点，可以利用激光束进行金属表面的热处理工作，有效改变金属表面的性质。但由于金属激光可控性较差，受距离影响较大，因此，在使用金属激光进行热处理过程中，需要严格控制激光束的强度与距离，保证金属改性效果。首先，技术人员要使用激光束对金属的表层进行照射，然后对金属表层进行硬化处理或者合金化处理，有效改善金属表面的性质，提升金属材料整体的硬度、强度以及力学性能。随着计算机技术的不断发展，将激光热处理技术与计算机技术结合起来，可以改变传统人工操作的不足，提高激光热处理技术应用精度，激光束在电脑的控制下可以应用在金属表面较小的区域，进行精细化加工，实现自动化的生产，提高整体处理效率。
3.2真空热处理技术
真空热处理技术顾名思义是在真空状态下实现金属材料的热处理工作，真空热处理技术可以避免在原有大气环境下处理过程中的变形、氧化、脱碳等问题，极大地提升了热处理效果。而且，经过真空热处理技术加工的金属材料整体性能和稳定性都得到了极大的提升，表面也变得更加明亮和洁净，材料能够进一步应用于多种精细加工领域，扩大了金属材料的使用范畴。
3.3化学热处理薄层渗透技术
化学热处理薄层渗透技术作为当前一项新兴金属材料处理技术，既能够保证金属材料性能，也能解决传统热处理过程中污染严重和能源消耗严重的问题。而且，在以往的金属热处理过程中，化学元素会深入到金属材料表面而影响最终的处理效果。化学热处理薄层渗透技术的热处理时间明显缩短，能源的消耗大大降低，具有显著的节能效果，可以有效提升金属热处理的生产效率，真正实现高效、节能、环保、科学的生产。
3.4感应热处理技术
感应热处理技术指的是在金属材料周围通过相关电子设备产生强大的电场或磁场，使金属材料表面通过电磁感应能够产生电磁漩涡，进行内部加热而实现热处理效果。在实际工业生产中应用感应热处理方法能够有效降低热处理的成本，提高生产效率，而且在通过电磁热处理过程中没有任何污染物质的排放，能够有效减轻热处理工程对环境的污染，是未来金属材料热处理新技术的一个重要发展方向。
结语
通过使用热处理这项技术，可以明显改变技术材料各方面的性能。实际工作当中可以根据需要对预热温度、热处理过程中的温度进行设置，以便能够获得需要的金属材料性能。
参考文献
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［2］刘亚光．对金属材料与热处理工艺关系的研究［J］．知识文库，2017，(18)．
［3］郑倩．浅谈金属材料与热处理工艺的关系［J］．科技创新与应用，2016，(15):130．
论文作者:朱喆
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
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