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摘要：在金属产品的制作技术中，大量应用了金属热处理加工技术。它是金属材料在固体状态下，进行加热，保温，冷却等方式，达到人们对于金属材料使用的要求。在这个制作过程中，金属材料的属性发生改变，热处理会使材料的使用时间、精度等发生变化，为了不让金属材料的热处理变形影响过多，我们要采取一定的措施去减小热处理带来的形变。本文对影响金属材料热处理变形的因素进行了分析，探讨了减小变形的措施，实现人们对于金属材料的需求。
关键词：金属材料；减少变形；热处理
引言：
金属材料热处理主要是在进行原料加工时使用，从而提高金属材料的性能，确保金属材料能够最大化利用，满足人们对金属材料的需求。不过，金属材料热处理过程中经常会出现变形的情况，当金属材料热处理出现变形时，材料的有关功能效果也会发生一定的不利影响。因此，探究金属材料热处理变形的影响因素与控制策略有重要现实意义。热处理是现在社会中常见的对于金属材料处理的技术，应用的范围十分广，众所周知，热处理可改变金属材料属性，在进行热加工时，不可避免的是金属材料会因此而使形状发生变化，这种现象我们虽然不能让它消失，但是我们可以采用一些手段让这种形状的变化降到最小。
1金属热处理涵义
金属热处理早在公元前就有所发现，发展至今，越来越多的人们愿意去使用这样的技术，这项技术也发展越来越成熟。最早的时候，人们用热处理加工金属是为了制造兵器。热处理大致是有加热、保温、冷却3种，其中最常见的是加热和冷却。热处理顾名思义，“热”是其中的关键方式，加热就是其中的关键。人们通过热处理改变金属属性，实现人们对于金属材料的需求。
2金属材料热处理变形的影响因素
2.1时效与冷处理
金属材料热处理时会有低温回火的情况，低温回火与时效会造成两种金属变形的情况，分别为马氏体分解和碳化物析出，使金属材料的体积减小，出现变形大的情况；还有应力松弛影响，这种情况会造成金属材料出现畸形的状态。其中，冷处理的方式会造成残存金属材料中的奥氏体逐步转变为马氏体，使金属材料体积发生变化，最终出现变形。
2.2原始组织与应力状态
金属材料在淬火前会受到有关联的原始组织的影响，最常见的是碳化物的数量、碳化物的形态、合金元素产生的纤维方向等，都会带来一定影响。经过行之有效的调质处理，可以缩减其对金属材料热处理时的变形情况，使金属材料的淬火变形有一定的规律性，最终可以控制金属材料的热处理变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还有一种化学热处理方式，主要作用是改善金属材料表层的一些性能，使金属材料发挥更好的效果。如化学热处理可以提升金属材料表层抗氧化功能、耐磨性能等。但需要注意的是，化学热处理的深度在一定范围内，如果保证实现渗透层，在进行化学热处理后，就要进行磨削加工。通常情况下，金属材料性能较差，化学热处理过程中出现的变形情况相对难处理。
2.3参数测量有误导致变形
不仅是热处理加工，许多技术的实施需要其他参数的帮助，但这些参数测量有误一定会影响加工的结果的，热处理的实施当中温度是一个十分重要的因素，温度测量不准，热处理加工就是失效的，温度的错误，会使金属材料在加工之后，形状变化十分大，有时甚至会毁坏整个材料。
2.4单位面积所占容积不同
在热处理加工中，因为各个组织的单位面积容积不同，这样产生的金属材料的变形，叫做比容变形。奥氏体的金和碳的含量，碳素体的含量，残余奥氏体的含量与之相关。
3控制措施
金属材料在进行热处理时，通常会出现各种情况的变形，使金属材料的加工会出现诸多不利影响。当今社会的金属材料热处理应用要求较高，要想适应社会发展趋势，就需要不断深化改革创新，通过使用先进的科学技术手段以及取得成功的经验等加以支持，最终实现合理控制金属材料热处理变形问题。当前，如何控制金属材料热处理变形，笔者有以下几种见解。
3.1热处理前进行预处理
实际上，金属材料出现变形并不单单是热处理时才会出现，其他工艺如正火、退火等都会造成金属变形。在进行金属材料热处理时，由于正火中温度较高，容易造成金属材料的内部组织变形，因此，可以先进行预处理，控制温度的正火处理最适当。做好正火处理工作后，可适当选择相同温度的淬火处理方式，加强金属内部结构均匀性，实现控制变形目标。除此之外，还刻意通过打开退火工艺，根据金属材料自身组织特征，选择适当的退火工艺。退火工艺的应用能够降低金属材料受温梯度的影响，在金属材料在处理期间控制其变形，这种方式还能对金属材料的热处理质量水平提供保障。
3.2淬火处理工艺
金属热处理中较重要的一项环节就是淬火处理工艺，在这一过程中如果引入淬火介质不适合，会造成金属材料内部应力增加，进而造成内部应力变形。要想处理淬火处理中出现的问题，就需要技术人员充分重视淬火处理工艺，并从现有工艺出发，进行适当的淬火处理工艺。通常情况下，金属材料淬火冷却过程中，要合理控制淬火速度，当淬火速度过快将会造成冷却不均匀，金属材料也容易变形。淬火常用的介质为水油，当水温在500～600℃时，冷却速度可以在每秒550℃，当水温在200～300℃时，冷却速度可以选择每秒约270℃。
这一过程中金属材料会出现马氏体转变，当冷却速度较高时，会造成金属材料变形。当在水中加入相当量的碱或盐时，冷却速度将会迅速提升，比如，上述的水温在500～600℃时，冷却速度可以在每秒550℃迅速变化为每秒1100℃。因此，水、盐水以及碱水在碳钢淬火冷却时作为介质的情况较多，但也可能会出现变形和开裂的状况。
3.3使用冷却的方式减小变形
冷却处理的方式主要以淬火为主，其中被广泛使用应用的有单液淬火法，双液淬火法，等温淬火法等。单液淬火法在自动化机械化中作用明显，可以达到其标准，但速度不易把握。对于一些材料的各个方面要求严格，我们就可以采取等温淬火法。双液淬火法一边是水淬法与油淬法的结合，一般用于组织多样的材料，将材料先放入水里进行冷却，再放进油中进行冷却。
3.4夹装方式夹
装方法的差异对材料的形状变化具有很大作用。找到最符合的夹装方法，对于改变受热不均状况有明显的效果。改变受热不均状况，也就可以降低应力，因此减小变形，所以对于夹装方法的选取要谨慎考量，按材料自身情况找到最佳的方案。
4结束语
通过上文的描述可以看出温度在减小变形状况中是一个十分关键的要素，所以我们要严格的把握温度，使温度达到其规定的标准。其次，在进行加工的环节中，速度也是十分重要的，要保持速度的均匀化，也可以有效控制变形。热处理的广泛运用，使得热处理技术得到大规模发展，因此技术越来越成熟，再者，随着工业的发展，所以对技术的要求越来越高，人们越来越迫切去改善热处理工艺带来的弊端，找出成因，最后按原因“对症下药”，对其应用无后顾之忧。
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论文作者:苏怡宁
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第19期
论文发表时间:2019/4/15
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