摘要：对金属材料进行热加工可以保障金属的稳定性，提高金属的性能，通过热加工的材料，在形成零部件之后，其性能更加突出，能够达到零部件使用的具体要求。然而在加工的过程中，金属材料容易出现各种各样的问题，比如说，出现金属材料外观变形等情况，这会严重影响新机械零部件的加工使用，本文重点分析和研究金属材料热处理变形的影响因素和控制策略，以供参考。
关键词：金属材料；热处理；变形因素；控制策略
1金属材料热处理变形的影响因素
人们在分析研究金属材料热处理变形的影响因素时，工作人员需要进一步了解金属材料热处理的各项工艺需求，全面的掌握相关的操作技术，在此条件下有针对性的提出一些改进建议和措施，有效控制金属材料的变形，为金属材料处理时变形控制工作的展开带来较大的促进作用。
在加强金属材料热处理的过程中，因为其材料各自的结构特点、密度构成以及外界因素不同，材料往往会出现一些冷热分布不均匀等情况。金属材料在受热的时候，由于温度会出现明显的变化，这就会改变金属材料的内部受热应力。金属材料在此过程中，就会出现变形的问题。这主要是因为内部应力分布而造成的变形，被叫做内应力塑性变形，这种变形的特征非常明显，具有很强的方向性，出现的频率也较高，所以，每次对金属材料进行热加工的过程中，都有可能改变其内部应力结构，所以热加工的频次越多，那么产生应力变化的情况也越集中。
通过相关调查可以发现金属材料的内应力，通常条件下分为组织应力变形和热应力变形两种，在温度条件对应的情况下，金属材料进行加热和冷却的过程中会产生一定的纯热应力变形。组织应力变形以及金属材料的自身形状和性能会出现一定的变化，这和冷热加工的方式都有着较大的关系，分析实际操作的情况可以发现，要想提升金属材料的使用性能，一定要重视热处理当中的工序。在操作的时候需要依照金属材料的操作规范以及种类合理的对其进行调整，对相关参数内容进行收集。然而在实际操作的时候，因为我国在监测温度精度方面具有一定的局限性，无法有效的把控温度、监测精度，没有办法实现温度的精确监测和控制，这就可能造成形变的产生，让金属材料变形的几率大幅度增加。
2金属材料热处理变形的控制策略
材料在进行热处理的时候，往往会受到相关因素的影响，产生一些形变等问题，影响金属材料加工的效果。在当前新形势下，一定要重视社会的快速发展，加强改革和创新。在成功发展经验和先进科学技术的帮助下，进一步控制金属材料热处理变形的情况。
2.1开展好热处理前的预处理
对金属进行热处理过程中的各种工艺，都有可能影响金属的最终变形量，比如说退火、正火等，正火的温度比较高，很容易导致金属材料内部出现变形量加大的问题，所以在对金属材料进行热处理之前，首先需要对正火处理的温度进行处理和控制，通过相关事件研究发现，进行正火处理之后可以合理的选择一些等温淬火的方式，让金属材料内部结构的稳定性强化，合理的控制其形变情况。与此同时，要想保证金属材料正火的过程中获得较好的效果，还需要积极准备一些退火工艺与金属材料的实际特征相结合，科学的选择退火的工艺，这样可以让金属材料受到温度梯度的影响减少，有效控制金属材料热处理过程中的形变，让金属材料热处理的水平和质量得到大幅改善。
2.2开展好淬火处理工艺
在金属材料热处理的过程中，淬火冷却是非常重要的一个工艺环节，如果这个供应环节当中出现了一些不适合的淬火介质，会让金属材料的内部应力大幅度提升，而导致金属材料出现内部结构被破坏、形变等问题，对于这种情况要想对金属材料热处理过程中的淬火处理进行合理控制，需要相关技术人员从实际情况出发，合理的分析淬火工艺，并且加强淬火处理技术。简而言之，就是在金属材料进行淬火冷却的过程中，一定要科学的控制淬火的速度，如果淬火的时候速度超过要求，就有可能造成金属材料产生冷却不均匀等情况，让金属材料的形变量增加。
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2.3选取适用的冷却方法
当前进行金属材料热处理的常用冷却技术，包含了双液淬火法、单液淬火法、分级淬火法等，单液淬火法可以实现机械化，自动化，然而其主要问题在于无法保证金属材料热处理之后获得较好的淬火冷却速度，水淬火容易产生开裂、变形等问题，而油淬火很容易出现硬度不足、硬度不均匀等情况。双液淬火法指的主要是将金属材料加热之后先在冷却速度高的介质当中进行冷却，温度控制在300℃的时候迅速将金属材料置于冷却速度较慢的介质当中，让它逐步冷却到室温。这种方式就好像结构较为复杂的碳钢金属材料利用水淬油冷的方式进行操作，在水中将其冷却到温度300℃，再将其放入油中进行冷却，使其达到室温，一般情况下合金钢，使用油淬水空冷的技术，也就是在油中进行冷却，使其达到300℃，接着再在空气当中进行冷却使其达到室温。分级淬火法，主要指的是将一些加热的金属材料放置到温度偏高、处于马氏体转变温度范围的硝酸盐当中，通过两分钟到五分钟的时间进行保温处理，等到金属材料具有均匀的内外温度的时候，再将其取出放入空气当中进行冷却，使其达到室温，由于硝酸盐的冷却水平有限，这种方式只适合一些尺寸精度较高或者尺寸相对较小的金属材料，主要包含了一些模具、刀具。
2.4合理配置零件结构
在金属材料热处理冷却的过程中，金属材料的结构也会对形变的情况产生影响，因为金属材料当中薄的一些部分冷的速度比较快，而厚的一些部分冷却的速度比较慢，在实际生产的条件下需要尽量对这种后果差异进行控制和缩减，为了控制过渡区因为应力的作用而出现开裂和形变的情况，一定要保证金属截面处于平衡、均匀的状态，为了对由于冷却速度不均匀而造成开裂变形等情况进行合理控制，一定要保证金属材料和组织的对称性，因此在涉及金属材料结构的过程中，一定要避免金属材料出现沟槽等，另外在金属厚薄交界区域一定要进行圆角过渡，如果一些金属材料的零件厚薄不均匀，可以通过预留加工量的方式进行处理。
2.5合理运用装夹方式、夹具
为了合理控制金属材料热处理形变等情况，一定要保证金属材料的加热和冷却处于均匀状态，保证热应力的均匀性，这样才能保证组织材料不会产生应力不均匀的问题。在此过程中，一定要对装夹方式、夹具进行合理运用。
2.6开展机械加工
在金属材料热处理之后再进行机械加工，与金属材料实际行动情况相结合通过收缩端预胀孔、反变形等方式，进一步控制金属材料的热处理变形，最后，需要控制热处理变形处于允许值范围之内，需要与上道加工尺寸进行结合，合理的进行控制，与金属材料的形变规律相结合，积极进行一些尺寸的预修正，这样才能保证金属材料热处理的合格率提高。
结束语
总而言之，只有认真了解金属材料热处理的相关工艺以及一些金属材料的自身特征，才能让金属材料的加工水平和质量提高，符合当前工业生产的具体要求。
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论文作者:刁瑞铎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
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