摘要：热处理工艺是金属材料加工过程中的重要工序之一，用途广泛。其本质就是通过改变金属内部或表面的组织结构和形态，提高金属材料的工艺性能和使用性能，如强度、硬度、耐磨性和耐蚀性等。同时也可以弥补材料在某些性能方面的不足，如金属材料表面的化学热处理，如渗碳、渗氮、渗硼、离子镀渗铝等，极大地满足了零件本身和科技发展的需要。不同金属材料的热处理变形是不可避免的，人们需要在长期实践基础上不断总结变形规律，找到更好的工艺方法，做到预防和控制相结合，尽可能地减少工件变形，提高产品质量，最大限度地满足金属材料的使用需求。
关键词：热处理过程；金属材料变形；影响因素；改进措施
1 材料热处理变形因素分析
影响材料热处理变形的因素有很多，例如，在相同热输入的条件下，材料本身的线膨胀系数和刚度、材料热处理的方法等都会使材料的组织相变和应力表现有所不同，而变形是内应力的释放形式，是组织相变和应力产生的外在表现。因此，分析材料热处理变形因素主要是考虑内部组织结构和形态的改变。
1.1 时效处理造成的影响
时效处理是指工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造、锻造后，在较高的温度或室温下放置，其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。高温时效（人工时效）会使残余的奥氏体转变为硬度比较高的马氏体，晶粒体积变大，致密性降低，工件的强度硬度提高，内应力也会大大减少，但塑性塑性也会大大下降。低温回火和自然时效会使材料内部的马氏体组织分解成铁素体，内部应力释放，恢复原形，稳定外观尺寸。
1.2 材料成分和合金化程度造成的影响
原材料的成分及含量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。碳钢的含碳量越高，硬度越大，塑性越低，热处理时变形量就小，但内部残存应力大。合金元素含量多，也会提高材料的强度和硬度，热处理工艺可在一定程度上减小变形，消除应力。化学热处理就是将金属材料表面合金化的应用，可以提高金属材料的表面性能，如渗碳、渗氮、热镀锌镀铬等。
2金属材料热处理减少变形应遵守的原则
2.1遵守科学性的原则
要想要金属材料在热处理加工环境中减少变形的因素，就需要采用科学的管理方法来应当金属材料的热处理[2]。在工作中，我们金属加工工艺师要抱着科学的精神，用科学的手段，科学的理念的指导下，才能在现在技术设备不够完善的情况下，保证好技术材料的热加工不会有变形的情况发生，或者有发生，也要控制在合理的范围以内。
2.2遵循实用性的原则
金属材料对于地球资源来讲，是一种不可再生资源，在这样的资源利用中，我们要考虑得是资源的浪费问题，以及资源的可持续发展。如何保证金属材料的资源浪费中的问题，我们要就要在对金属热加工工程中减少材料变形问题，对资源进行有效的利用。同时都资源的有效利用，就是对环境的一种保护，在保护好了环境，我们才能在发展，这也就是可持续发展的核心内容。因此，在对金属材料热加工中，就要采用科学的方法，保证加工处理是以实用性为基础的加工，保证材料的有效性使用。当然，在保证材料的有效节约的同事，这样的前提是要保证金属材料在热加工中的质量问题。只有保证好了质量，才能使最大化的实用性。
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3金属材料热处理减少变形的途径和方法
3.1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[4]。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。
3.2金属材料热处理的预处理
我们对金属材料进行热处理的时候，为了减少在热处理过程中金属材料出现变形的情况，因此我们首先是需要对金属材料热处理进行预处理，也就是金属材料的正火处理后，不仅可以促进金属材料的均匀性和结构的完整性，而且还可以减少金属材料进行热处理之后出现变形的现象。除此之外，我们想要减少金属材料由于热处理而引起的变形，我们还可以使用退火处理，这样就对金属材料的变形进行了有效的控制，促进了我国金属材料的处理水平。
3.3选择合适的装夹方式和夹具
由于我们对金属材料进行热处理的过程中，加热和冷却过程中使用不同的方式对工件的形状有着重要的影响。因此我们对金属材料进行热处理的过程中，要选择合适的夹紧方式和夹具，这样就能够在一定的程度上减少工件热应力不均匀而引起的金属材料变形。
3.4加工
我们对金属材料进行热处理的时候，首先需要在热处理之前对金属材料进行加工，这样才能够使得金属材料在热处理期间的变形量是足够的。在对金属材料进行热处理之后，工件还必须根据金属材料实际的变形规律进行加工，这样才能使得金属材料的变形的效率进一步提高。
结束语
在进行零部件加工中，由于有的情况下要对金属材料进行热加工处理，以此来提升金属材料的性能。在我国的金属材料加工中，是制造业发展的一个表现，对机械设备的需要也在不断增加，在这样的条件下，要保证好机械材料的质量问题，就要对金属材料进行热加工处理。
参考文献：
[1]吴江涛，潘海宏，王云龙，杨学山.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].世界有色金属，2017（19）：236+238.
[2]高静，申志敏.金属材料热处理变形的影响因素与控制策略[J].应用能源技术，2017（06）：12-14.
[3]皮智鹏.金属材料塑性变形位错机制的相场法研究[D].湖南大学，2017.
[4]李洪彬，郭鹏，刘爽庆.影响金属材料热处理变形的因素及减小措施分析[J].工程技术研究，2017（02）：126+153.
论文作者:李璐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
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