关键词：金属材料；热处理；变形；开裂问题
引言
采用热处理技术对金属材料的加工处理，不仅能够提高金属材料的性能，而且还有利于其他领域的稳定发展，使金属材料能够充分地发挥出自身的重要作用与价值。但是，在热处理加工的过程中，会受到一些因素的影响，影响了整体的质量与效率，完全不利于金属材料的发展。因此，本文主要针对金属材料热处理变形影响因素进行了分析，并结合实际情况，制定出了相应的控制策略，确保整体质量与效率，满足金属材料热处理加工的基本需求。
1金属材料热处理变形控制原则
（1）易操作原则
为了将金属材料热处理的工艺标准提升上来，首先要解决原材料处理中出现变形问题，制定金属变形解决方案，将外部环境对金属热处理成型的影响因素降到最低，另外，处理金属材料变形问题时，将变形控制流程进行简化处理，保证金属材料变形控制各个步骤能够顺利有效进行。
（2）科学性原则
我们只有遵守了科学性原则，才能实现控制金属材料热处理变形的目的，所以我们要从科学层面了解作用金属材料热处理变形的相关要素，并全面分析金属材料热处理的工艺要求与金属材料属性之间所存在的固定与变化关系，只有这样才能保证金属材料热处理变形控制工作符合规定的技术标准，也只有在确保科学性原则的基础上，才能按照目前的实际技术条件实现对金属材料热处理变形进行科学控制的研究目的。
（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。
2金属材料热处理中造成变形与开裂的主要原因
2.1应力状态影响因素
在对金属材料进行热处理的过程中，由于受到金属材料自身因素的影响，例如金属材料的结构、密度等问题，使金属材料的冷热分布不均匀，对热处理加工工艺的加热、保温、处理三个阶段都产生了重要的影响。对于金属材料热处理加热与保温阶段，主要是受到了温度的变化影响，使金属材料的内部应力也发生着一定的变化，那么就会造成材料的变形。一般情况下，初选了应力分布不均匀的情况，使金属材料出现变形的几率就越大，同时对频率也造成了一定的影响，无法确保金属材料的整体质量。
2.2金属材料热处理过程中的冷却方法选择错误
金属材料热处理过程共分为退火、正火、淬火、回火共四个步骤，在这一过程中，对于冷却技术的要求较高，冷却技术选择错误，容易导致金属材料冷却不均匀问题的出现，不利于金属材料产生拉伸应力，对其后期应用产生不利影响。目前金属材料热处理中主要应用双液淬火与单液淬火两种方式，这两种方式各有其优势及缺陷所在，双液淬火法能够实现金属材料的快速降温，但其淬火效率较慢，而单液淬火法使用于热处理工作量较大的金属材料，但其淬火速度不可控。金属材料热处理过程中对冷却方法的选择不当，影响金属材料的变形有效控制应力，不利于热处理质量的提升，对金属材料的性能提升产生负面影响。
2.3热处理过程中残余应力引起金属材料变形与开裂问题
拉应力在正常的金属材料热处理过程中，不会导致变形与开裂问题，但当拉应力与多项应力同时存在，产生对冲关系时，金属材料所承受的总应力大于临界值，残余应力体系导致金属材料变形与开裂问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆或因工作环境存在杂质、热处理使用温度、工作介质与残余应力体系的多重因素作用下，金属材料的抗腐蚀性能与防开裂能力大大降低，诱发开裂敏感性，使金属材料表面的控制裂纹保护膜破裂，出现局部开裂、变形现象，影响了金属材料的使用质量与寿命，不利于其广泛应用于机械零件制作与工业生产中。
3如何避免金属材料热处理中变形与开裂问题发生
3.1增加预处理环节
在进行操作的过程中，主要是在热处理金属材料的前期，如果使用预处理的方式可以有效地完善金属内部的分子结构，让均匀性提升。与此同时，依照金属材料的不同，其物理性质的具体特点，采取后续的热处理方式，可以有效地防止由于材料与材料自身的原因而产生一定的形变。比如说，在实际操作的过程中，可以依照工艺，合理地进行退火方式的选择，这样可以不单单能够让金属材料在热处理的过程中受到温度的影响降低，还可以确保形变几率减少，为后续金属材料的热处理，打下坚实基础。
3.2淬火介质的选择
对于淬火介质的选择，如果选择的不够合理，那么就会加大金属材料的内部应力，也就出现了金属材料变形的情况，严重的会使金属材料出现开裂问题，对整体的质量造成严重的影响。
目前，所选择的淬火介质，主要的是油与水。那么在实施的过程中，对具体的温度有一定的要求，最适合的稳定是在550℃-650℃之间，能够使淬火的效果达到最佳的状态，并且的冷却速度也比较好。但是，如果温度控制在200℃-300℃之间，那么就会降低冷却效果，整体的速度也比较缓慢。一旦冷却的速度降低，就会发生材料变形的情况。对此，需要添加盐液与碱液，能够提升整体的冷却速度，对金属材料的变形加强控制。如果是针对硬度比较高的金属材料热处理的加工，则需要选择油淬火介质，能够满足加工的需求，还有效地降低变形几率。
3.3合理选择冷却方法
对传统的金属材料热处理进行分析，可以发现，在实际进行处理的过程中冷却的方式主要是分级淬火和单液淬火，在实际操作的过程中单液淬火的应用相对较多，容易自动化实现。然而这种方式在处理的过程中无法达到预期的效果，可能会导致金属材料出现一定的形变问题，因此可以将单液淬火转变为分级淬火，这样可以将温度较高的金属材料快速降温，接着转变为慢速淬火降温，在此过程中逐步冷却，这样可以达到预期淬火的要求。
3.4减少金属材料热处理过程中产生的残余应力
金属材料热处理过程中产生的残余应力，容易导致其表面保护膜被破坏，产生变形与开裂问题，降低了金属材料的质量。为解决这一问题，相关工艺部门必须减少金属材料热处理过程中产生的残余应力。
例如，根据金属材料的不同性质，在其中加入一定比例的合金元素，能够有效优化金属材料抗应力性能，延长金属材料的工作寿命，使其良好适应热处理工艺处理。除此之外，相关部门在开展金属材料热处理工作前，要注意金属材料本体缺陷的处理，防止因金属材料表面过度粗糙、存在划伤、裂纹等不利因素，导致在淬火过程中因热胀冷缩的作用力而引起变形或开裂，对金属材料进行检测，采用焊接、高温塑变等方式对金属材料进行修复，保证后续热处理工作的稳定由于开展。
结语
综上所述，我们对作用金属材料热处理变形的要素进行研究，探讨相关的控制措施能够帮助我们实现科学的控制金属材料热处理变形量，有效的推动热处理在金属材料的实践生产中的普遍应用，并确保生产的高效性。因此，相关研究人员要坚持对这些控制作用要素进行研究，并总结相关实验经验，通过对金属材料热处理变形的作用要素进行全面的分析，在遵循科学性，易操作性，合理性原则基础之上，根据实际操作情况，通过各项合理的控制处理措施推进有效开展金属材料的热处理工作。
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，2018，501(09):258-259．
［2］王利荣．浅谈金属材料热处理变形的影响要素及控制策略［J］．世界有色金属，2018，501(09):258-259．
论文作者:黄晨
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
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