摘要:随着金属材料加工与热处理技术的有机融合,不断对材料内部结构进行优化,有效提升材料性能。,以保证在实际生产中热处理过程的有效应用,对中国的金属行业提升生产能力、提高产品质量的同时,在一定程度上推动相关企业的快速健康的发展。因此,本文着重解决在对金属材料热加工中影响变形的原因,以及解决办法,以此来提高在金属材料加工当中的难题。
关键词:材料、热处理、变形、因素与控制
一、影响金属材料热处理变形的因素
1 时效、冷处理
冷处理会导致残余奥氏体转变为马氏体,由于金属材料体积变大;低温回火和时效会使金属材料变形两种效应,这是由马氏体的分解造成的,硬质金属材料小;另一种是应力松弛的影响,造成金属材料的变形。
2 原始组织、应力状态
①原材料的微观结构会影响金属材料的变形,如碳化物数量、合金元素的形态和偏析、以及纤维的锻造方向。调理治疗通常是有效的,可以有效降低金属材料的绝对水平变形,淬火变形更多规则和进一步控制目的的变形金属材料。
②化学热处理的主要目的是提高金属材料的表面性能,如提高金属材料表面的氧化性,提高金属表面的耐磨性等。
二、影响材料热处理变形的因素
1 温度
对热处理造成变形的因素有很多,主要温度为主要影响因素,温度高低、保温时间等都会直接影响热应力以及组织应力形成以及产生的影响,另外,随着温度升高,金属塑形会逐渐增大,导致高温蠕变趋势更加明显,在淬火环节,加热温度主要对金属材料翘曲变形产生影响,对体积变形中所引发的尺寸变化并无明显影响。因此,需要获得热处理参数的性能指标,同时,要想降低变形,需要对热处理的问温度进行严格测量与控制。
2 结构尺寸
对于高碳钢轴类零件以及长轴类零件,在淬透后是马氏体组织,其主要组织应力形变,因此,其体积会有所增大,长度以及直径会有所增强。合金钢轴类零件有着良好的淬透性,材料变形主要是由热应力以及组织应力共同作用产生,尺寸较小工件的长度与直径均会有所增大,而大尺寸工件的直径会缩小,长度会增大。环形套筒类零件,在淬火之后,其热应力状态分部位内表壁与外表壁受到压力,并且心部受压,高度与内径减小、外径增大。组织应力为外表壁与内表壁受到拉力,其心部受到压力,高度与内径增大、外径减小。在 2 种应力作用下,使金属材料产生变形。
3 机械加工
在对细长类工件进行加工时,在切削量的影响下,会形成程度不同的应力,导致淬火变形敏感性增大,热处理变形量、加工预留余量以及热处理之后的加工量,存在的误差较大,导致热处理后的变形无法进行有效恢复。
三、金属材料热处理变形控制应遵循的原则
1 科学性原则
一种金属材料的热处理变形的控制目标,应遵循科学的原则,科学仅仅由于金属材料热变形的影响因素,还热处理工艺要求与金属材料相互之间的关系进行全面系统的分析了热处理工艺与性能,我们可以尽可能保证材料的变形控制金属热处理相关技术标准,能够满足金属材料的热处理过程中,只有建立在科学原则的指导下,技术人员可以依靠现阶段的技术条件下,一个科学的金属材料热处理变形而有效的控制策略的应用。
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2 易操作原则
通常,金属材料与热处理技术将位于这个城市的郊区进行操作,如操作场地条件,无法达到金属材料的热处理和变形控制要求的精加工,为了应对这种情况,在应用金属材料的变形控制方案相关技术的热处理,有必要提高金属材料热率的容错率从而控制方案的变形,以减少对外部环境的影响,金属材料的热处理变形控制。
3 实用性原则
金属材料热处理作为自然界变化中的一种重要的社会行为,在自然环境的转化中起着重要的作用,经历了从无到有、从大到小的一系列过程。在应用期内,相应需求的金属材料种类繁多,技术成本在资金投入中占有很高的比重。
四、金属材料热处理减少变形的途径和方法
1 金属材料热处理淬火工艺的科学运用
这对金属材料热加工过程中,淬火工艺是金属材料热加工的核心技术,在这样的技术中,对金属热加工温度的稍微把握不准确,就会造成对金属材料的内应力变形,因此在加2018年5月上世界有色金属241前沿技术 Leading-edge technology工中,要使用好淬火介质,有对介质合理有效的利用,保证金属内部不会有失调的现象发生,从而保证好金属变形。因此在淬火介质的使用中我们要采用科学合理的使用方法,要在工作中不断创新,要不断提高介质的使用,这是一个经验积累的过程,在工作中,要求金属加工工艺师要不断发现问题,然后解决问题,在解决问题中创造出新的工艺方法,从而在根本上解决金属材料在热加工中变形问题。在对金属冷却过程中是金属变形的关键步骤,因此,金属加工工艺师要严格按照工作流程来完成,要使用科学的冷却方法,在冷却中要把握好速度,这样就能有效的保证好金属材料的质量,而且还能金属变形的增量。在淬火工艺中,淬火的常用介质一般是水和油,在保证好放入的速度时,还要保证好水的温度,介质水温一般要求在55度到65度。如果使用油作为淬火介质,要求油温保持在60度到80度,关键技术还是在放入的速度把控中,质量和变形就看冷却的效果。这里对科学方法使用的强调,其最终的目的就是要保证好金属的变形问题,和质量性能问题。
2 金属材料在热加工中冷却方法的科学化选择
在现阶段的我国技术热处理加工中,对金属冷却的方法主要有双液淬火方式和单液淬火方等多种方式。所谓的双液淬火冷却方式主要是指,在对金属加入中,包金属先放入到一种液体介质中,使金属温度迅速降到300度,然后在把技术放入温度更低的介质中进行有效的冷却,这里还是要把握好两次放入的的速度问题,把握好速度才能把握好金属材料的质量。在单液淬火工艺中,需然能够提高在淬火中的工作效率,但是,却在淬火速度的控制中很难把控科学的方法。在对这两种淬火工艺的选择中,可根据实际需要,来对金属淬火的质量与水平的把握。
3 科学的选择装夹方式和夹具
在对金属加热和冷却的过程中,对金属加工装夹的使用方式不同,被加工的金属材料的现状也就不同,在这里就要根据金属的实际现状来选择装夹工具,在合适的装夹工具中,才能保证技术材料的受热均匀,同时才能保证材料在加工过程中不会变形。而且在实际的工作中,。可以根据加工金属形状的改变,灵活采用装夹工具。
结语:综上所述,在金属材料热处理,是通过加热和冷却的方法,让金属内部结构和组织发生变化,进而达到材料性能的改善。由于热处理工艺有更严格的要求,相关的技术和工作环境,所以在实际的操作过程中,在热处理过程中金属材料往往会出现变形,以减少变形情况的概率,质量和热处理工艺的改进,我们基于金属材料的发展热处理工艺的实际需求,导致金属材料变形的因素进行深入研究,并在此基础上实现对金属材料的热处理工艺,科学有效的利用,以提高加工质量的金属在中国制造水平,促进企业健康快速发展。
参考文献:
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[3]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(02):226-227.
论文作者:黄合旺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
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