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摘要：合理的金属热处理，可以极大地优化金属材料的性能，使材料在性能发生变化以后，满足不同的使用要求。金属热处理的过程中，对热处理的结果产生影响的因素较多，极易导致形变的发生，影响热处理的效果，进一步影响到构件的精度、强度以及使用寿命。只有合理控制热处理的形状改变量，才能使工件具有良好的使用性能。本文就金属热处理过程中变形问题的防范措施进行了详细的讨论。
关键词：金属材料；热处理；变形；影响因素；控制策略
前言：
在金属加工制造行业中，对热处理技术进行应用，能够从根本上实现对金属物理性质、化学性质的提升，满足了当前各项工业生产、制造事宜。在调查中发现，当前金属材料的热处理工作，主要由金属加热、保温和冷却等几项工作流程所构成，但由于金属热处理工艺对于整体的工作环境、技术应用有着较高标准的要求，所以在实际操作的过程中，材料时常会发生变形的问题，这就需要相关工作人员在传统金属加工制造的基础上，实现热处理工艺技术的高效化应用，提升我国金属材料加工制造的整体质量与水平，进而推动社会的发展。
1金属材料性能分析
在生产生活中，金属材料的应用范围十分的广泛。由于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点，因此其在诸多行业中均有所应用。当前常用的金属材料主要包括两种：即多孔金属材料以及纳米金属材料。纳米金属材料：一般情况下，只有物质的尺寸达到了纳米的级别，那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。在分析与研究金属材料性能的过程中，主要分析金属材料的如下两种性能：①硬度。一般情况下金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。②耐久性。耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀，由此就会导致金属材料出现缝隙等问题。
2金属材料热处理变形控制时需要遵循的原则
2.1易操作原则
为了提升工艺精度，在应用热处理技术的过程中，要就金属材料的热变形问题，提出控制方案的容错率，尽可能降低环境对热处理变形控制工作造成的影响，还有，在对金属材料热处理变形问题进行控制的时候，要尽可能简化处理流程，降低控制的难度，确保各项工作能够有序展开。
2.2科学性原则
要想达成金属材料热变形控制的目的，必须要在执行过程中遵循相关的科学性原则，对金属材料热处理变形的影响因素、热处理工艺要求，以及金属材料之间的属性关系展开系统化的分析，尽可能确保金属材料热处理变形控制工作能够符合相关的基础标准，借助科学性的指导原则，基础人员在现有的基础条件上，对金属材料热处理变形控制策略，展开科学化的控制与升级。
3金属热处理变形的原因分析
在工业生产过程中，各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。在零件的设计、选材中，对综合性能方面也提出了更高要求。特别是生产过程中，对产品热处理加工后的品质提出了新要求。但在热处理过程中出现形变等质量问题，一直是热处理过程中难以克服的。以下就金属材料的热处理变形原因进行简要分析。
3.1金属热处理的内应力塑性变形
金属工件进行热处理时，通常经历加热、保温和冷却三个阶段。由于加热和冷却的不均匀性，金属组织在固态相变时的不同时等因素，致使工件在热处理过程中产生一定的内应力。在内应力的作用下，金属工件产生塑性变形。根据应力产生的不同原因，一般分为热应力塑型变形和组织应力变形。热应力塑型变形是由于金属工件在加热和冷却过程中，零件的内外温度不一致，致使热胀冷缩的程度不同产生的。组织应力变形是由于金属工件在热处理时内部组织发生相变的时间不同而产生的。
内应力塑性变形与工件的结构和形状有直接关系，变形具有明显的方向性，体积变化并不明显。内应力导致工件的塑性变形量与热处理次数成正比。
3.2金属热处理的比容变形
在热处理过程中，由于金属内部组织的相不同，相变时出现体积、尺寸等微小变化就是比容变形。比容变形一般与奥氏体中合金元素含量、渗碳体和铁素体的含量、残余奥氏体的多少以及金属材料本身的淬透性等因素有关。比容变形与内应力变形相比，具有变形方向不确定性。一般组织结构较均匀时，比容形变在不同方向上的变化是相同的。另外，材料的比容变形与其经历的热处理工艺和次数无明显的关联性。
4金属材料热处理变形的控制措施
4.1金属材料热处理的预处理方法
不同的金属材料热处理工艺，举例来说包括退火、正火工艺对于金属材料的最终变形量均会产生影响。正火工艺温度如果较高的话，会增加金属材料内部变形量，所以，在对工件进行热处理之前要展开正火处理，以合理的控制温度。此外，还应该展开退火工艺，合理选择退火工艺，降低温度梯度对于金属材料的负面影响，控制热处理过程中金属材料的变形量、在正火处理之后，可选用等温淬火的方式提升材料内部结构的均匀性，进而降低变形量。
4.2开展好淬火处理工艺
作为金属材料热处理工作中最为关键的部分，淬火工艺有着十分重要的作用。因此要尽量降低金属材料淬火过程中的失误率，由此有关的金属材料热处理人员要创新淬火工艺。通常情况下淬火介质最为常见的即为油和水，在冷却的过程中，为了保证淬火速度和冷却效果，水温要控制在30℃～40℃这个范围内。而如果淬火介质选择油的话，油温要控制在60℃到80℃这个范围内，同时一定要提升淬火的速度，才能从根本上保证冷却效果。
4.3合理选择冷却方法
当前，对金属材料进行热处理的方式主要包括单液淬火和双液淬火。单液淬火法是一种单一介质的冷却材料，这种方法虽然能够提升淬火的效率，但难以对淬火速度进行控制。双液淬火法则是把金属材料直接放入冷却速度相当较高的介质之中，由此金属材料的温度可以在较短的时间内降到马氏体转变温度300℃，之后再将金属材料放至冷却速度较低的介质中进行再一次冷却。
4.4适用科学的装夹方式夹具
为了更好的控制金属材料热处理变形问题，必须保证金属材料加热、冷却均匀以及热应力均匀。而实现这一效果的主要方式就是选用科学的装夹方式夹具，举例来说要确保油面和盘类工件保持垂直的状况，采用立装的方式处理轴类工件。合理应用垫圈，包括支承垫圈、叠加垫圈等。同时也可以采用专用的夹具确保渗碳层、渗氮层均匀，避免由于加热造成的金属材料蠕变问题。
4.5合理加工
在金属材料热处理加工时，一定要在热处理之前的机械加工的过程中，存留合理的加工余量，从而保证热处理过程中材料变形量充足。在完成热处理步骤后，工件一定要根据其实际的变形规律展开加工步骤，提升金属材料淬火的合格率。
结语：
热处理工艺对金属材料加工制造材料的应用，实现其自身的化学性质和物理形式，从根本上提高，提高金属材料的性能，极大地满足了经济发展和社会生活的需要。在对金属材料的热处理阶段分为几个大的金属加热、保温和冷却过程中，在金属加热冷却过程中，其内部结构发生了变化，实际的性能大大提高，在很大程度上滿足了社会经济发展和国防金属材料的使用需求，有具有重大意义的科学、高效的应用在金属材料加工制造的热处理工艺。由于热处理工艺有更严格的要求，相关的技术和工作环境，所以在实际的操作过程中，在热处理过程中金属材料往往会出现变形，以减少变形情况的概率，质量和热处理工艺的改进，我们基于金属材料的发展热处理工艺的实际需求，导致金属材料变形的因素进行深入研究，并在此基础上实现对金属材料的热处理工艺，科学有效的利用，以提高加工质量的金属在中国制造水平，促进企业健康快速发展。
参考文献：
[1]由建行.热处理变形在金属材料的影响因素和减小措施[J].世界有色金属，2016（16）：94
关键词：金属材料；热处理；变形；影响因素；控制策略
前言：
在金属加工制造行业中，对热处理技术进行应用，能够从根本上实现对金属物理性质、化学性质的提升，满足了当前各项工业生产、制造事宜。在调查中发现，当前金属材料的热处理工作，主要由金属加热、保温和冷却等几项工作流程所构成，但由于金属热处理工艺对于整体的工作环境、技术应用有着较高标准的要求，所以在实际操作的过程中，材料时常会发生变形的问题，这就需要相关工作人员在传统金属加工制造的基础上，实现热处理工艺技术的高效化应用，提升我国金属材料加工制造的整体质量与水平，进而推动社会的发展。
1金属材料性能分析
在生产生活中，金属材料的应用范围十分的广泛。由于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点，因此其在诸多行业中均有所应用。当前常用的金属材料主要包括两种：即多孔金属材料以及纳米金属材料。纳米金属材料：一般情况下，只有物质的尺寸达到了纳米的级别，那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。在分析与研究金属材料性能的过程中，主要分析金属材料的如下两种性能：①硬度。一般情况下金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。②耐久性。耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀，由此就会导致金属材料出现缝隙等问题。
2金属材料热处理变形控制时需要遵循的原则
2.1易操作原则
为了提升工艺精度，在应用热处理技术的过程中，要就金属材料的热变形问题，提出控制方案的容错率，尽可能降低环境对热处理变形控制工作造成的影响，还有，在对金属材料热处理变形问题进行控制的时候，要尽可能简化处理流程，降低控制的难度，确保各项工作能够有序展开。
2.2科学性原则
要想达成金属材料热变形控制的目的，必须要在执行过程中遵循相关的科学性原则，对金属材料热处理变形的影响因素、热处理工艺要求，以及金属材料之间的属性关系展开系统化的分析，尽可能确保金属材料热处理变形控制工作能够符合相关的基础标准，借助科学性的指导原则，基础人员在现有的基础条件上，对金属材料热处理变形控制策略，展开科学化的控制与升级。
3金属热处理变形的原因分析
在工业生产过程中，各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。在零件的设计、选材中，对综合性能方面也提出了更高要求。特别是生产过程中，对产品热处理加工后的品质提出了新要求。但在热处理过程中出现形变等质量问题，一直是热处理过程中难以克服的。以下就金属材料的热处理变形原因进行简要分析。
3.1金属热处理的内应力塑性变形
金属工件进行热处理时，通常经历加热、保温和冷却三个阶段。由于加热和冷却的不均匀性，金属组织在固态相变时的不同时等因素，致使工件在热处理过程中产生一定的内应力。在内应力的作用下，金属工件产生塑性变形。根据应力产生的不同原因，一般分为热应力塑型变形和组织应力变形。热应力塑型变形是由于金属工件在加热和冷却过程中，零件的内外温度不一致，致使热胀冷缩的程度不同产生的。组织应力变形是由于金属工件在热处理时内部组织发生相变的时间不同而产生的。
内应力塑性变形与工件的结构和形状有直接关系，变形具有明显的方向性，体积变化并不明显。内应力导致工件的塑性变形量与热处理次数成正比。
3.2金属热处理的比容变形
在热处理过程中，由于金属内部组织的相不同，相变时出现体积、尺寸等微小变化就是比容变形。比容变形一般与奥氏体中合金元素含量、渗碳体和铁素体的含量、残余奥氏体的多少以及金属材料本身的淬透性等因素有关。比容变形与内应力变形相比，具有变形方向不确定性。一般组织结构较均匀时，比容形变在不同方向上的变化是相同的。另外，材料的比容变形与其经历的热处理工艺和次数无明显的关联性。
4金属材料热处理变形的控制措施
4.1金属材料热处理的预处理方法
不同的金属材料热处理工艺，举例来说包括退火、正火工艺对于金属材料的最终变形量均会产生影响。正火工艺温度如果较高的话，会增加金属材料内部变形量，所以，在对工件进行热处理之前要展开正火处理，以合理的控制温度。此外，还应该展开退火工艺，合理选择退火工艺，降低温度梯度对于金属材料的负面影响，控制热处理过程中金属材料的变形量、在正火处理之后，可选用等温淬火的方式提升材料内部结构的均匀性，进而降低变形量。
4.2开展好淬火处理工艺
作为金属材料热处理工作中最为关键的部分，淬火工艺有着十分重要的作用。因此要尽量降低金属材料淬火过程中的失误率，由此有关的金属材料热处理人员要创新淬火工艺。通常情况下淬火介质最为常见的即为油和水，在冷却的过程中，为了保证淬火速度和冷却效果，水温要控制在30℃～40℃这个范围内。而如果淬火介质选择油的话，油温要控制在60℃到80℃这个范围内，同时一定要提升淬火的速度，才能从根本上保证冷却效果。
4.3合理选择冷却方法
当前，对金属材料进行热处理的方式主要包括单液淬火和双液淬火。单液淬火法是一种单一介质的冷却材料，这种方法虽然能够提升淬火的效率，但难以对淬火速度进行控制。双液淬火法则是把金属材料直接放入冷却速度相当较高的介质之中，由此金属材料的温度可以在较短的时间内降到马氏体转变温度300℃，之后再将金属材料放至冷却速度较低的介质中进行再一次冷却。
4.4适用科学的装夹方式夹具
为了更好的控制金属材料热处理变形问题，必须保证金属材料加热、冷却均匀以及热应力均匀。而实现这一效果的主要方式就是选用科学的装夹方式夹具，举例来说要确保油面和盘类工件保持垂直的状况，采用立装的方式处理轴类工件。合理应用垫圈，包括支承垫圈、叠加垫圈等。同时也可以采用专用的夹具确保渗碳层、渗氮层均匀，避免由于加热造成的金属材料蠕变问题。
4.5合理加工
在金属材料热处理加工时，一定要在热处理之前的机械加工的过程中，存留合理的加工余量，从而保证热处理过程中材料变形量充足。在完成热处理步骤后，工件一定要根据其实际的变形规律展开加工步骤，提升金属材料淬火的合格率。
结语：
热处理工艺对金属材料加工制造材料的应用，实现其自身的化学性质和物理形式，从根本上提高，提高金属材料的性能，极大地满足了经济发展和社会生活的需要。在对金属材料的热处理阶段分为几个大的金属加热、保温和冷却过程中，在金属加热冷却过程中，其内部结构发生了变化，实际的性能大大提高，在很大程度上滿足了社会经济发展和国防金属材料的使用需求，有具有重大意义的科学、高效的应用在金属材料加工制造的热处理工艺。由于热处理工艺有更严格的要求，相关的技术和工作环境，所以在实际的操作过程中，在热处理过程中金属材料往往会出现变形，以减少变形情况的概率，质量和热处理工艺的改进，我们基于金属材料的发展热处理工艺的实际需求，导致金属材料变形的因素进行深入研究，并在此基础上实现对金属材料的热处理工艺，科学有效的利用，以提高加工质量的金属在中国制造水平，促进企业健康快速发展。
参考文献：
[1]由建行.热处理变形在金属材料的影响因素和减小措施[J].世界有色金属，2016（16）：94