热处理工艺对于提高金属零件制造水平的意义分析

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- 直以来，用于加工的金属在现代化工业生产中得到了广泛的应用，例如铁、铝、铅、锌、铜、镍、铬等。但是，使用更多的为合金，无论是金属，还是合金，其内部结构均包括如下两个方面：-方面是金属原子间结合的方式；另-方面即空间中原子的排列方式。对于金属而言，其性能同空间中原子排列及其配置情况密切相关 ，若原子的排列方式存在差异，将会导致金属性能出现差别。因此，为了进-步完善金属的性能，使其能够有效满足制造及其使用过程中的相关要求，应将金属零件置于某介质中进行加热，待温度适宜后保持-定时间，并在不同介质中按不同速度进行冷却，以便借助于金属材料表面及其内部显微组织结构的改变来实现对其性能进行改变，这就是金属零件的热处理过程。热处理工艺可以有效完善金属零件的使用及工艺性能，也是提高金属零件制造水平的主要途径之-。

1热处理工艺的主要类型分析通常而言，热处理工艺包括四种工艺类型，即退火 、淬火、正火以及 回火。

1.1对于退火而言，其主要是为了增强可塑性 ，并降低硬度为了对高碳钢切削性能进行改变也会采用退火工艺，以减少其应力，并对晶柳行细化，以便提高材料整体结构的均匀性。当退火完全时，可有效降低普通低碳钢的硬度与强度 ，从而减少切削过程的阻力。多数高碳钢及合金钢切削及加工性能可以采用退火工艺来进行改变，因为过高硬度及强度不适宜进行加工。而亚共析钢的正确退火方法如下：将钢缓缓加热至线以上进行-段时间的保温后，确保整个材料的温度均匀-致 ，形成-个均匀的奥氏体，而后随炉缓慢进行冷却 ，待粗大的铁素体及珠光体析出后 ，确保钢处于-个最软、最坚韧以及应变最小的状态下，缓慢进行冷却。

1.2正火可以对晶柳行细化 ，并对内应力进行释放，从而对结构的均匀性进行进-步改善，同时，还可以恢复-部分塑性，从而得到较高的韧性。因此，此法常用来对切削加工的性能进行改进，以减少应力，并减少由于部分切削加工所产生的变形。正火方法主要是将过共析钢或者亚析钢缓慢加热至 Acm或 Ae3线上约 40'：C～60℃，进行-段时间的保温后即可形成奥氏体，并置于静止的空气中进行缓慢冷却。应当注意的是，钢含碳量超出共析成分时应将其加热至 Acm线以上，而非退火时的 Ael线以上。对于正火而言，其主要 目的即在奥氏体化的整个过程中旧能将所有的渗碳体进行溶解 ，以确保晶界上硬脆铁碳化合物的旧能降低，并获得 13由渗碳体、效粒细珠光体以及最小自由铁素体，从而实现低碳钢力学性能的大幅提高，对切削加工性能进行进-步改善，将组织缺陷消除，并对晶柳行细化 ，从而为后续的热处理奠定基矗1.3淬火是指加热钢件至下临界点温度以上的某温度，维持-段时间后以恰当的冷却速度获得贝氏体或者马氏体组织的工艺过程。此工艺包括马氏体分级淬火、表面淬火、盐浴淬火、局部淬火以及贝氏体等温淬火等等。淬火主要是为了确保钢件获得其所需要的马氏体组织，从而实现零件硬度、强度以及耐磨性能的大幅提高，从而为后续的热处理工艺奠定基矗1.4同火指的是钢件在淬硬之后再次加热到某-温度，待保温- 段时间后，冷却至室温的工艺过程。回火工艺主要包括低、中、高温回火以及多次回火等，目的主要将钢件淬火过程中所产生的应力消除，使其具备足够高的耐磨性及硬度，并拥有所需韧性及塑性等。

2热处理工艺对于提高金属零件制造水平的意义2.1提高金属零件的加工精度及其切削性能对金属零件而言，预先的热处理是必不可少的过程 ，这主要是由于进行工件毛坯及半成品的生产过程中，材料差异会导致切削条件出现差异，并造成变形状态以及表面光洁度各不相同，因此，为确保材料符合标准状态等相关要求，需预先对其加热▲行预先热处- 138-理可确保材料的切削性能，并提高零件的加工精度，减小零件材料加工变形的程度。通过此处理-定程度下可以弥补冶金及热加工材料的缺陷，并为零件的切削加工提供-个良好的材料状态。例如，在加工齿坯材料时，因齿坯硬度较低，因而切削过程中易粘刀，并导致前倾斜面出现积屑瘤，大大降低了零件的表面光洁度 ，因而需要提升零件的硬度∩采用正火加不完全淬火热处理T艺进行处理，以大幅度减少切削粘刀现象的发生。

2.2提高金属零件的断裂韧性为了切实提高金属的断裂韧性，关键要减少金属零件晶体中的位错，降低位错密度，以便提高金属的强度∩采取强化细晶的方法，通过晶粒的细化使晶界比例大幅增高，从而阻碍位错的滑移现象，并实现材料强韧性的大幅提高▲行金属热处理的过程中可强化细晶过程，因此，金属零件加工时，热处理过程采用不同的温度可得到性能不同的材料，因此，断裂韧性的提高可借助于热处理过程中温度的控制来实现。

2-3防止金属零件材料出现应力腐蚀开裂的情况对于金属材料而言，其在特定腐蚀环境以及拉伸应力的共同作用下可出现脆性断裂破坏，即所谓的应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂的应力多数起源于残余拉应力，残余应力主要是焊接金属零件的过程中产生的。加热金属的过程中可以有效改变材料内部的组织及其性能，但是，同时也带来了金属热应力以及相变应力。加热及冷却金属材料时，由于表层及心部加热、冷却速度不同而导致金属材料的体积发生膨胀及收缩不均，并造成应力的产生，此即所谓的热应力。

热应力会导致心部产生拉应力。此外，材料热处理时因组织变化 、比容增大，因而导致金属材料体积发生膨胀，各部位先后出现相变 ，导致体积膨胀的不-致性，因而导致组织应力的产生。例如，对金属零件进行热处理的过程中，可对淬火冷却速度进行控制，从而对淬火裂纹进行控制，并实现淬火的目的，通常而言，应将高温段材料的冷却速度进行加快方可得到马氏体组织，以便同组织应力相互抵消，从而减少应力所导致的工件表面纵裂的出现。

3结束语随着现代化工业技术的逐步发展，金属零件制造水平的高低将会对工业各个领域的发展带来十分重要的影响，如何采用各种工艺技术提高金属零件的制造水平已经成为摆在相关领域研究人员面前的重大课题。热处理工艺可以有效提高金属零件的制造水平，因此，在金属零件制造过程中应加强热处理工艺同金属切削工艺之间的相关结合，以实现金属零件制造水平的提高。