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金属材料运用与热处理技术研究

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摘要:随着我国材料加工技术的不断发展,金属材料在各行各业中的应用越来越广泛,应用领域也不断扩展。在金属材料应用过程中往往需要对其进行热处理以提升金属整体性能,改变其表面结构,更好地满足工程建设和金属加工的需要。本文主要针对金属材料的运用和热处理技术进行分析,指出当前我国金属热处理的不足,希望能够通过有效的技术和手段提高金属材料热处理效率,强化材料应用效果。

关键词:金属材料;热处理;金属加工

1金属的耐热处理和性能简述

①热处理是金属材料的一项重要数据,也是我们现在工业生产中考量一个金属性能的主要保障,金属的耐久性与金属的热处理性能有着很大的联系。金属是容易被腐蚀的物质,因此为了让金属能在被腐蚀的环境下坚持更久,这就需要应用热处理工艺来进行金属外壳的保护。而热处理技术与金属本身的材料耐热性有着很大的联系。因此就需要对金属的热处理剩余应力来进行提高,来加强金属的热处理性能。最常用的就是金属切割方法,通过利用金属刀来将金属外壳进行切割,使得金属发生变形。而在进行切割工具的选择时,也要根据金属所具备的性能来选择,只有选择合适的工具才能使得金属变形。而在进行金属切割过程时,对于金属的预热处理也是很关键的,通过预处理来使金属内部化学性质发生改变,从而使得金属的切割更加流畅和顺利,金属切割的精准度得到提高,保障金属有一个很好的性能和质量。②金属都具有疲劳性,金属的疲劳性是指金属在进行受热过程中所产生的内部化学性质耐受性发生改变的一个特性。通过利用金属材料的疲劳性,就可以更好的进行热处理工艺的事实。比如现在的多孔金属在工业生产中的应用非常广泛,而多孔金属在进行分离和过滤这两个过程时通常是根据内部流体粒子的状况来进行相应的物质分离。而一般多孔金属内部的流体材料都是由固体离子掺杂在其中的。所以对多孔材料内部的流体与固体实现分离,就可以更好的实现对于固体材料内部的进化。而在进行过滤措施时,一般使用现在的最新型多孔不锈钢来进行过滤多孔不锈钢具备很好的延展性,利用到过滤和分离离子领域也具有着很大的优势。同时也要关注多孔金属对于电磁波的耐受性,电磁波对于金属内部的物理性质有着很强的干扰性。所以我们现在科学领域在应对金属防止电磁波干扰的方面,通常采用电磁屏蔽三维网或者是砼结构来进行。并且以上两种结构都具有很强的通气性,所以就有很高的热应对性能。而现在切割工具的选择也更加的采用纳米切割工具,具有更小的体积和更精准的切割面,对于小型金属以及金属的精密切割有着更大的进步。对于金属防护的电沉积纳米晶体面进行热处理时,要选好管材覆盖技术,并且要精确的对温度以及PH值进行一个良好的系统管理。一般在进行切割时,电沉积纳米晶面的尺寸达到10毫米左右,就可以进行外部融质的添加,使得结构拥有更好的稳定性。而在针对于铝基材料的热处理时,要主要分析其内部的结构,并且要研究纳米晶体内部的组成。并且铝基纳米材料的切割耐受性比较优秀,因此它的切割强度可以更加的提高,使其拥有更强的耐热性处理。

2金属材料热处理技术

金属材料热处理技术可以有效提高金属材料的耐久性能,为了保证金属材料热处理效果,要考虑金属材料自身耐久性与热处理应力之间的关系,明确金属材料处理之前的应力状态,合理选择热处理工艺,保证热处理效果。在金属材料切割的过程中,需要根据材料的硬度和性能,选择合适的切割工具,并做好金属材料预热处理工作。在切割时,根据施工环境的影响以及材料实际变形情况,材料进行热处理以提升切割的精准程度,并减少材料切割过程的变形程度,保证材料加工性能。但在实际切割过程中,需要注意的是,有的金属由于自身性质的原因,切割出来的产品不完美,切割效果不好,比如铝合金本身的熔点较低,在切割过程中放出的热量会导致材料出现严重变形,因此,必须根据材料实际性能选择适当的热处理技术,以保证材料的正常功能不被破坏,确保切割结果的完整性[2]。金属如果直接进行热处理会导致处理质量不高,所以要通过利用金属切割来提升金属热处理的质量。这是因为受热处理的金属比较敏感,容易受到周围环境以及温度的影响,从而受到化学性质的改变,从而使得热处理后金属的内部性质发生变化而无法达到预期的效果。而利用切割技术就可以使金属材料内部的阻挠因素被剔除,从而使金属在受到热处理之后拥有一个良好的状态。不过有些金属需要注意类似于铝等金属,它们在进行热处理切割时,因为自己的特性而导致切割的效果达不到预期,所以就会使得一般的切割方式对于铝来说并不受用,所以就要采用正确的专有切削方式来使铝合金得到切割。一般采用的是二级切割,二级切割技术主要是考虑到内部金属的性质。根据金属的化学耐受性以及物理纹路等等因素来综合考虑所采取的切割方式。再进行切割时还要考虑金属的韧性,很多金属进行切割时,因为切割不当都会造成金属裂缝,从而导致切割过程出现问题。所以在切割之前,通常采用晶体化的方式来使金属内部的韧性得到分散,从而来提升金属对切割的耐受性,变相提高金属的硬度。而且对于铝合金的应用上,通常是采用高温晶体来进行外表的硬化,在这种过程中要注意对晶体的加热不能太快,要采取缓慢加热的方式来使金属周围的环境升温。经研究表明,通过缓慢提升金属周围的温度可以使周围韧性分散度达到30%左右。而480摄氏度通常是铝合金最容易发生断裂和屈服的一个点。在完成金属加热进行降温过程中,如果降温温度的平衡点没有把控良好,就容易导致金属在降温过程中发生形变,从而使得金属的硬度以及化学性质发生改变。导致最终结晶无法形成,所以对于温度的把控一直都是金属结晶化的一个重要控制点。

3金属材料热处理技术的应用

3.1金属激光热处理技术

激光束具有高密度、高功率、穿透性强、破坏性大等特点,可以利用激光束进行金属表面的热处理工作,有效改变金属表面的性质。但由于金属激光可控性较差,受距离影响较大,因此,在使用金属激光进行热处理过程中,需要严格控制激光束的强度与距离,保证金属改性效果。首先,技术人员要使用激光束对金属的表层进行照射,然后对金属表层进行硬化处理或者合金化处理,有效改善金属表面的性质,提升金属材料整体的硬度、强度以及力学性能。随着计算机技术的不断发展,将激光热处理技术与计算机技术结合起来,可以改变传统人工操作的不足,提高激光热处理技术应用精度,激光束在电脑的控制下可以应用在金属表面较小的区域,进行精细化加工,实现自动化的生产,提高整体处理效率[3]。

3.2真空热处理技术

真空热处理技术顾名思义是在真空状态下实现金属材料的热处理工作,真空热处理技术可以避免在原有大气环境下处理过程中的变形、氧化、脱碳等问题,极大地提升了热处理效果。而且,经过真空热处理技术加工的金属材料整体性能和稳定性都得到了极大的提升,表面也变得更加明亮和洁净,材料能够进一步应用于多种精细加工领域,扩大了金属材料的使用范畴[4]。

3.3化学热处理薄层渗透技术

化学热处理薄层渗透技术作为当前一项新兴金属材料处理技术,既能够保证金属材料性能,也能解决传统热处理过程中污染严重和能源消耗严重的问题。而且,在以往的金属热处理过程中,化学元素会深入到金属材料表面而影响最终的处理效果。化学热处理薄层渗透技术的热处理时间明显缩短,能源的消耗大大降低,具有显著的节能效果,可以有效提升金属热处理的生产效率,真正实现高效、节能、环保、科学的生产。

3.4感应热处理技术

感应热处理技术指的是在金属材料周围通过相关电子设备产生强大的电场或磁场,使金属材料表面通过电磁感应能够产生电磁漩涡,进行内部加热而实现热处理效果。在实际工业生产中应用感应热处理方法能够有效降低热处理的成本,提高生产效率,而且在通过电磁热处理过程中没有任何污染物质的排放,能够有效减轻热处理工程对环境的污染,是未来金属材料热处理新技术的一个重要发展方向。

4结束语

综上所述,金属材料热处理技术能够显著提升金属材料的使用性能,实现金属制造业的稳步发展。本文主要针对我国金属材料热处理技术的现状进行探究,指出金属材料热处理技术应用的主要方法,希望能够提高金属材料热处理效果,保证热处理企业的生产效率,促进企业的可持续发展。

参考文献:

[1]朱建军,郭康乐.金属材料热处理节能技术研究[J].世界有色金属,2017(23):231-232.

[2]王德华.金属材料热处理技术的探讨[J].中国金属通报,2017(12):118-119.

[3]吴艳升.金属材料热处理节能技术及应用实践研究论述[J].科技传播,2017,8(16):255-256.

[4]董妍.金属材料运用和热处理技术[J].机械管理开发,2017,30(10):62-64.

作者:刘晓丽 单位:郑州市技师学院

金属材料运用与热处理技术研究责任编辑:张雨    阅读:人次