金属材料热处理过程变形及开裂问题分析
丝锥断裂10大问题分析汇总
丝锥断裂10大问题分析汇总1 .丝推品质不好主要材料，数控刀具设计，热处理情况，加工精度，涂层质量等等。
例如，丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中，使用时易在应力集中处发生断裂.柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近，导致基杂的焊接应力与截面过渡处的应力第中相迭加，产生较大的应力集中，导致丝锥在使用中断裂.例如，热处理工艺不当.丝锥热处理时，若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不及时回火及清洗过早都有可能导致丝推产生裂纹。
很大程度上这也是国内丝稚整体性能不如进口丝傕的重要原因。
应对措施：选用品质优良可靠的丝稚品牌以及更为合适的丝推系列。
2 .丝椎选择不当对硬度太大的攻件应该选用高品质丝锥，如含钻高速钢丝锥、硬质合金丝锥、涂层丝鞋等。
此外，不同的丝推设计应用在不同的工作场合。
例如，丝稚的排屑槽头数、大小、角度等等对排屑性能都有影响.对于象沉淀不锈钢、高温合金等硬度高同时韧性又好的难加工材料，可能会出现丝鞋因自身强度不够，无法抵抗攻丝加工的切削抗力而折断.另外，丝锥与加工的材料不匹配这个问题近几年越来越受到重视，以前国内厂家总觉得进口的好，贵的好，其实是适合的好.随着新材料的不断增加和难加工，为了适应这种需要，刀具材料的品种也在不断地增加。
这就需要在攻丝前，选择好合适的丝锥产品.应对措施：选用高强度材料的丝惟（如粉末高温钢等），提高丝稚自身强度;同时改善丝推表面涂层，以提高丝维表面硬度；极端情况甚至手工攻丝也许是可行的方法.3 .丝椎过度磨损另一种极为常见的情形，丝推在加工若干个援纹孔后，由于丝推过度唇损使得切削抗力变大，导致丝推拆断。
应对措施：首先推荐使用森泰英格V柄，它会明显延缓丝推的磨损，从而提高丝锥使用寿命；同时，使用优质的攻丝润滑油也能够有效延缓丝椎的磨损；另外，使用螺纹量规（T/Z）可以轻松判断丝艳情况.4 .轴向同步误差加工中心攻丝过程中，大量的断丝锥是因为机床主轴旋转与轴向进给同步性存在误差，使得丝锥承受的轴向拉力（或压力）熠大，导致丝锥断裂.而同步误差几乎是加工中心（或数控车床）刚性攻丝无法完全避免的，尤其是在丝锥退回（反转）的瞬间更为突出。
《金属热处理缺陷分析及案例》完整版
聚二醇（PAG）。
▪ F、其它措施： ▪ 及时回火。局部包扎。 ▪ （六）、其它热处理裂纹： ▪ 回火裂纹：多出现于高速钢或高合金工
具钢。 ▪ 冷处理裂纹：高速钢刀具、工模具冷至
－80度以下的淬火处理时易出现裂纹。 ▪ 时效裂纹：高温合金多。 ▪ 磨削裂纹：出现于淬硬工具钢或经渗碳、
▪ 经渗碳、碳氮共渗的零件，表层产生 很大的压应力、心部产生很大的拉应 力。
三、残余应力对力学性能的影响：
▪ 1、残余拉应力导致硬度降低，压应力则提 高硬度值。
▪ 2、残余应力增大，磨损增大。 ▪ 3、疲劳失效： ▪ （1）、失效过程：裂纹萌生→裂纹扩展。 ▪ （2）、残余压应力提高工件的疲劳强度。 ▪ 4、残余拉应力增大了应力腐蚀开裂的敏感
金属热处理缺陷 分析及案例
授课内容：
▪ 第一部分： ▪ 常见热处理缺陷的特征、产生原因、
危害性和预防措施。 ▪ 第二部分： ▪ 热处理质量全面控制体系。 ▪ 第三部分： ▪ 典型热处理缺陷案例分析。 ▪ 第四部分： ▪ 总结复习
▪第一部分
▪热处理缺陷特征、原因 及防止措施
第一章、热处理缺Biblioteka 概述：▪ A、冶金因素： ▪ （1）材料质量：冶金缺陷扩展成淬火裂纹。 ▪ （2）、化学成分：①、碳量超高，倾向越大。
②、合金元素：双向作用。 ▪ （3）、原始组织：粗大组织或魏氏组织倾向
大。球状组织倾向小。
B、零件尺寸和结构：
▪ （1）、截面尺寸过大或过小不易淬 裂。
▪ （2）、截面突变处：淬裂倾向大。
▪ （一）、含义：
▪ 指在热处理生产过程中产生 的使零件失去使用价值或不符合 技术条件要求的各种不足，以及 使热处理以后的后序工序工艺性 能变坏或降低使用性能的热处理 隐患。
金属材料强韧化技术改进方案设计
金属材料强韧化技术改进方案设计1. 引言金属材料的强韧化是提高金属材料力学性能的重要途径之一。
过去几十年来，金属材料的强韧化技术得到了广泛研究和应用，但是存在一些挑战，例如在高温和高应力环境下的变形和断裂问题。
因此，本文将设计一种改进方案，以解决金属材料强韧化的一些关键问题。
2. 问题分析2.1 高温下金属材料的变形和断裂问题在高温环境下，金属材料容易发生塑性变形和断裂。
这主要是由于高温条件下，材料内部晶界的位错运动增加，导致材料塑性变形能力的降低和脆性断裂的发生。
2.2 高应力下金属材料的断裂问题当金属材料受到高应力作用时，容易发生断裂。
这是由于高应力导致材料内部的位错密度增加，超过了位错移动能力，从而导致断裂。
3. 改进方案设计为了解决金属材料在高温和高应力环境下的变形和断裂问题，本文提出以下改进方案：3.1 晶界工程设计晶界对于金属材料的强韧性具有重要影响。
通过晶界工程设计，可以控制晶界的位错活动，从而提高材料的韧性。
一种常用的方法是通过添加合适的合金元素来调制晶界结构，例如添加微量的Al、Mg等元素，形成稳定的非晶态晶界结构，从而改善金属材料的强韧性。
3.2 强化相设计强化相是指将强硬的相分布在金属基体中，可以有效地提高材料的硬度和强度。
常见的强化相包括碳化物、氮化物、硼化物等。
通过调控强化相的粒度和分布，可以提高金属材料的强度和抗变形能力。
另外，合理选择强化相的成分，可以通过形成固溶体来增加晶界的位错移动阻力，从而改善材料的强韧性。
3.3 微观结构调控微观结构调控是指通过控制金属材料的晶粒大小、晶粒形状和晶格缺陷等微观结构参数，来改善材料的力学性能。
通过细化晶粒尺寸，可以提高材料的强度和韧性。
一种常用的方法是采用等通道转角挤压（ECAP）技术，通过多次挤压和旋转，使材料的晶粒得到细化。
此外，通过调控晶粒形状和晶格缺陷的分布，也可以改善材料的塑性变形和断裂行为。
4. 实施步骤4.1 材料选择根据需求，选择适合的金属材料作为实施对象。
分析热处理中常见问题及解决途径
分析热处理中常见问题及解决途径发布时间：2022-03-20T01:12:37.526Z 来源：《科学与技术》2021年第30期作者：张伟[导读] 金属热处理工作，历来就是一项重点工作内容。
张伟中核工程咨询有限公司摘要：金属热处理工作，历来就是一项重点工作内容。
为保证现代化技术在金属热处理过程中发挥出作用，需要加大支持力度。
为更好地推进金属热处理工作，我国已开始了金属热处理模式创新，并取得了一定成效。
这一技术更新，主要是针对智能控温技术的应用而进行的。
这一改革对金属热处理产生了不小的影响。
当然，大部分都是一些积极影响。
同时，也存在一些潜在的不利因素。
下面，将就大数据时代下金属热处理模式创新面临的问题作一简要分析，旨在帮助大家了解金属热处理模式创新的成果，更好地把创新贯彻下去。
关键词：常见问题；金属；热处理前言：金属热处理工作极为重要，无论是哪个层次的科研单位，所承担的任务都是重点任务。
金属热处理工作的水平决定了该单位的科研体系能否发挥出作用。
实际上，金属热处理工作不仅要求研究员拥有过硬的专业知识和严格的职业道德，还要有大量的仪器作为辅助。
如果金属热处理不够现代化，那么当然很难提高相关人员的业务素质，也很难推动科研工作的发展。
本文对金属热处理的相关问题作了简要介绍，希望对大家有所帮助。
1金属热处理常见的问题1.1控温系统不够健全在智能化时代，金属热处理的控温系统就是财富。
因此，建立一个有效的金属热处理机制来收集相关数据非常关键。
这个机制不仅仅关系着现代测量体系的基本情况，还关系着其他科研工作的开展情况。
控温系统是保证金属热处理顺利进行的重要保障。
如果控温系统存在漏洞，热处理体系很有可能就无法顺利的发挥作用。
当今社会，对热处理率和准确度要求越来越高。
目前，各类金属热处理手段显然还达不到这个要求。
很多时候，我们的控温工作还处于非常落后的阶段，根本没有采取有效的措施来调配各种资源进行金属热处理，因此，我们的金属冶炼自然很难做好，这非常不利于我国金属热处理行业发展。
不锈钢开裂补焊方法
不锈钢开裂补焊方法1.引言1.1 概述不锈钢是一种常用的材料，具有耐腐蚀、耐高温和美观等优点，在许多领域得到广泛应用。
然而，由于各种原因，不锈钢在使用过程中可能会出现开裂的情况，影响其性能和使用寿命。
为解决该问题，补焊方法成为一种常见的修复手段。
本文将介绍不锈钢开裂的原因以及两种常用的补焊方法。
首先，我们将探讨不锈钢开裂的原因，包括材料本身的缺陷、焊接过程中的应力集中、外界因素等。
深入了解不锈钢开裂的原因有助于我们选择合适的补焊方法并预防开裂的再次发生。
随后，本文将详细介绍两种常见的不锈钢补焊方法。
第一种方法是使用氩弧焊进行补焊，其通过在开裂处进行局部加热和熔融，将两侧的裂纹重新焊接在一起，以恢复材料的完整性和强度。
第二种方法是利用激光焊接技术进行补焊，其通过高能激光束在裂纹处产生瞬态加热和熔融，实现材料的再结合。
这两种方法各有优劣，我们将从实际应用、修复效果等方面进行比较和分析。
最后，在结论部分，我们将对本文进行总结，并提出一些建议。
不锈钢开裂问题对许多行业都具有一定的影响，因此，我们需要加强对材料质量的控制和焊接工艺的改进，以减少不锈钢开裂的发生。
同时，在补焊过程中，应根据具体情况选择合适的补焊方法，并结合预防措施，提高不锈钢的使用寿命和性能。
通过本文的阐述，相信读者能够更好地了解不锈钢开裂补焊方法，并在实际应用中做到理论与实践相结合，为相关行业的发展和生产提供有益的参考。
1.2 文章结构文章结构的设计是为了使读者能够清晰地了解整篇文章的框架和内容安排。
本文将按照下述结构进行分析和论述:2.正文：2.1 不锈钢开裂的原因2.2 补焊方法一2.3 补焊方法二2.1 不锈钢开裂的原因在这一部分，我们将详细探讨导致不锈钢开裂的可能原因。
不锈钢是一种耐腐蚀材料，但在特定条件下仍可能发生开裂现象。
我们将介绍热裂纹和冷裂纹两种常见的开裂形式，并深入分析它们的成因。
同时，我们会探讨一些特殊情况下引起开裂的特殊因素。
钢管热处理变形的影响因素和减小措施
钢管热处理变形的影响因素和减小措施丛 超（天津钢管集团股份有限公司，天津 300301）摘 要：随着我国制造业的不断发展，钢管在城市化建设中得到了越来越广泛地应用。
但热处理变形问题仍十分常见，不仅导致钢管结构发生了改变，而且也使力学性能遭到了破坏。
基于此，笔者在文章中首先论述了钢管热处理变形的几种主要原因；针对加热、水淬以及矫直等环节的影响因素进行了探讨，同时结合实践经验提出了具体的控制方法，以供参考。
关键词：热处理；钢管变形；加热控制；矫直参数中图分类号：TG162.84 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2018）06-0230-2通常而言，热处理一般表现为管道的弯曲与椭圆度增大，且不同变形程度对钢管的质量也有着不同的影响。
尽管此前业界利用矫直机进行控制，也取得了立竿见影的效果。
但随着管端弯曲产品的大量应用，也使其难以达到预期的效果。
一旦出现了严重的变形弯曲，不仅给产品质量带来了负面的影响，而且也将给制造企业造成巨大的经济损失[1]。
可见，对当前钢管热处理变形的影响因素进行分析，并有针对性的提出行之有效的控制方法就显得至关重要了。
1钢管热处理变形的几种常见原因1.1 比容变形比容是指钢管重量与体积的比例关系，其取值恰好是密度的倒数。
由于钢管本身质量分布存在一定的不均匀问题，在热处理过程中体积、尺寸变化情况就必然会出现差异。
这一指标在金属热处理工艺中，能够优化工艺方案使钢管热轧更加均匀，力学性能更符合现实需求。
但比容变形不容易控制，通常在加工领域都呈现出不确定的方向性。
比如在钢管加工过程中，若其质量体积分布较为均匀，那么最终的变形情况在各矢量方向上是一致的。
而若钢管比容分布不均匀，那么最终热处理所得到的产品也将呈现出差异化的状态[2]。
而且这一变化情况只与钢管本事结构组织有关，而不受到热处理次数的影响。
1.2 内应力塑性变形笔者发现，目前业界钢管热处理工艺水平也参差不齐，达不到标准化的程度。
铝合金零件热处理变形控制
铝合金零件热处理变形控制摘要：铝合金的最大优点是其密度约为铁的三分之一。
它是一种轻金属材料。
良好的导电性和传热性；在空气中具有良好的耐腐蚀性；具有较强的生产、加工和使用性能。
它具有良好的塑性，可以通过冷热交替变形来生产和加工，并通过热处理来提高其性能。
铝合金固溶处理的目的是获得高浓度的过饱和固溶体，以获得良好的综合物理性能。
因此，铝合金被广泛应用于当代航空航天工业的生产和制造。
同时，铝合金在固溶处理过程中会发生变形。
相对较大的变形也会增加后期尺寸调整的工作量和零件的表面质量。
因此，本文重点研究了在固溶处理过程中减少铝合金变形的方法。
关键词：铝合金；零件；热处理；变形控制1热处理工艺方法热处理是将产品工件放入特定材料中进行加热、隔热和冷却，并根据工件表面的成分或内部结构和微观结构，给出或提高工件的性能指标，使其具有所需的物理、工艺和化学性能。
热处理通常不会改变工件形状的整体成分。
它可能被安排到生产和制造过程的原始工艺流程、中间工艺流程和最终工艺流程。
它受到产品工件的原材料、结构类型、使用模式、使用场景和变形程度等因素的影响，同时受到左右工艺流程的制约。
有时，各种热处理方法植根于一些大型、中型、高精度或特殊要求工件的全过程生产过程。
谈到热处理人们通常会想到四把火：退火、淬火、回火、正火。
对于热处理技术工程师来说，热处理工艺的设计方案、处理方法中的问题以及技术性能的实现都是他的首要任务。
然而，当某一类型的“火”布置在加工工艺的某一阶段时，精通自己专业的加工工艺工人需要掌握产品工件技术标准、原材料、规格、型号和形状规格、热处理特性以及热处理的实际效果。
在此基础上，部署兵力，统筹合理布局，制定有效可行的工艺路线，确保产品加工质量。
此外，工艺路线和热处理方法的开发还需要专业技术人员考虑课程的本质，追根溯源，梳理生产制造中的冲突点和问题原因，探索优质、高效、节能的加工思路，把握关键环节，在制造的重要节点上相对高度地结合热处理，并将生产技术和加工技术紧密结合起来，创造出优质的企业产品，创造出符合市场需求的商品，获得更多的经济效益和社会经济效益，促进社会经济的快速发展。
金属断口机理及分析要点
名词解释延性断裂：金属材料在过载负荷的作用下，局部发生明显的宏观塑性变形后断裂。
蠕变：金属长时间在恒应力，恒温作用下，慢慢产生塑性变形的现象。
准解理断裂：断口形态与解理断口相似，但具有较大塑性变形（变形量大于解理断裂、小于延性断裂）是一种脆性穿晶断口沿晶断裂：裂纹沿着晶界扩展的方式发生的断裂。
解理断裂：在正应力作用下沿解理面发生的穿晶脆断。
应力腐蚀断裂：拉应力和腐蚀介质联合作用的低应力脆断疲劳辉纹：显微观察疲劳断口时，断口上细小的，相互平行的具有规则间距的，与裂纹扩展方向垂直的显微条纹。
正断：断面取向与最大正应力相垂直（解理断裂、平面应变条件下的断裂）韧性：材料从变形到断裂过程中吸收能量的大小，是材料强度和塑性的综合反映。
冲击韧性：冲击过程中材料吸收的功除以断的面积。
位向腐蚀坑技术：利用材料腐蚀后的几何形状与晶面指数之间的关系研究晶体取向，分析断裂机理或断裂过程。
河流花样：解理台阶及局部塑性变形形成的撕裂脊线所组成的条纹。
其形状类似地图上的河流。
断口萃取复型：利用AC 纸将断口上夹杂物或第二相质点萃取下来做电子衍射分析确定这些质点的晶体结构。
氢脆：金属材料由于受到含氢气氛的作用而引起的低应力脆断。
卵形韧窝：大韧窝在长大过程中与小韧窝交截产生的。
等轴韧窝：拉伸正应力作用下形成的圆形微坑。
均匀分布于断口表面，显微洞孔沿空间三维方向均匀长大。
第一章断裂的分类及特点1.根据宏观现象分：脆性断裂和延伸断裂。
脆性断裂裂纹源：材料表面、内部的缺陷、微裂纹；断口：平齐、与正应力相垂直 ，人字纹或放射花纹。
延性断裂裂纹源：孔穴的形成和合并;断口：三区，无光泽的纤维状，剪切面断裂、与拉伸轴线成45º .2.根据断裂扩展途分：穿晶断裂与沿晶断裂。
穿晶断裂：裂纹穿过晶粒内部、可能为脆性断裂也可 能是延性断裂； 沿晶断裂：裂纹沿着晶界扩展，多属脆断。
应力腐蚀断口，氢脆断口。
3根据微观断裂的机制上分：韧窝、解理（及准解理）、沿晶和疲劳断裂 4根据断面的宏观取向与最大正应力的交角分：正断、切断正断：断面取向与最大正应力相垂直（解理断裂、平面应变条件下的断裂） 切断：断面取向与最大切应力相一致，与最大应力成45º交角（平面应力条件下的撕裂） 根据裂纹尖端应力分布的不同，主要可分为三类裂纹变形： 裂纹张开型、边缘滑开型（正向滑开型）、侧向滑开型（撒开型）裂纹尺寸与断裂强度的关系Kic ：材料的断裂韧性，反映材料抗脆性断裂的物理常量（不同于应力强度因子，与K 准则相似）a Y K c c πσ⋅=1：断裂应力（剩余强度） a ：裂纹深度（长度） Y ：形状系数（与试样几何形状、载荷条件、裂纹位置有关） 脆性材料K 准则：KI 是由载荷及裂纹体的形状和尺寸决定的量，是表征裂纹尖端应力场强度的计算量； KIC 是材料固有的机械性能参量，是表示材料抵抗脆断能力的试验量第二章裂纹源位置的判别方法： T 型法（脆断判别主裂纹），分差法（脆断判别主裂纹），变形法（韧断判别主裂纹），氧化法（环境断裂判别主裂纹），贝纹线法（适用于疲劳断裂判别主裂纹）。
热处理对金属材料的高温蠕变变形析出相硬度的影响
热处理对金属材料的高温蠕变变形析出相硬度的影响热处理是金属加工过程中的重要步骤之一，通过控制材料的温度和时间来改变其组织结构和性能。
在高温下，金属材料会发生蠕变，即受力下的时间依赖性变形。
而蠕变行为与材料的硬度密切相关，蠕变过程中析出相的变化对材料硬度产生重要影响。
本文将探讨热处理对金属材料高温蠕变变形析出相硬度的影响。
一、蠕变过程中的变形机制在高温下，金属材料的原子会发生扩散运动，导致晶体结构发生变化。
蠕变过程中的变形机制主要包括晶体滑移、晶界滑移、背景扩散以及断裂等。
1. 晶体滑移晶体滑移是金属蠕变变形的主要机制。
在高温下，晶体内部的位错可以沿着晶体中某个晶面上的某个晶向方向移动，从而导致晶体变形。
2. 晶界滑移晶界滑移是指蠕变中晶界上的位错沿晶界滑移，使得相邻晶粒的相对位移发生变化。
晶界滑移对材料的蠕变变形具有重要作用。
3. 背景扩散背景扩散是指在高温下，晶体内部的原子发生扩散运动，使得材料的组织结构发生变化。
背景扩散可以导致局部组织的相变，从而影响材料的硬度。
二、热处理对蠕变变形的影响热处理可以通过改变材料的组织结构和物理性能，来影响蠕变变形及析出相的形成和分布。
具体而言，热处理可以影响材料的晶粒尺寸、晶界结构、相变温度和强化相的析出。
1. 晶粒尺寸热处理过程中的快速冷却可以细化材料的晶粒尺寸，从而提高材料的硬度和强度。
较小的晶粒尺寸可以限制位错的移动，减小蠕变变形的发生。
2. 晶界结构热处理可以改变材料的晶界结构，进而影响材料的蠕变行为。
例如，固溶处理可以消除晶界的间隙原子，增加晶界的强度和稳定性，从而降低蠕变的发生。
3. 相变温度热处理可以改变材料的相变温度，从而影响相的析出行为。
例如，通过固溶处理可以调节材料的溶解度，改变析出相的形成和分布，进而影响材料的硬度。
4. 强化相的析出热处理可以促使强化相的析出，从而提高材料的硬度和强度。
通过合理的热处理工艺，可以控制强化相的形成和分布，进而调节材料的蠕变行为。
7个减小热处理变形的方法
7个减小热处理变形的方法热处理是通过加热和冷却金属材料来改变其性质的过程。
在进行热处理过程中，材料会发生变形，这是由于温度和应力的变化引起的。
为了减小热处理过程中的变形，可以采取以下7种方法：1.加工前热处理：在材料进行初次加工之前，可以进行热处理以减小后续加工过程中的变形。
这样可以通过改变材料的晶体结构和分布来改变其屈服强度和塑性，从而减小变形。
2.采用复合材料：复合材料由两种或多种不同的材料组成，其中一个材料具有较高的强度和刚性，而另一个材料具有较高的韧性和延展性。
通过使用复合材料，可以在一定程度上减小热处理过程中的变形。
3.控制变形工艺参数：在进行热处理过程中，可以通过控制加热温度、冷却速率和时间等参数来减小变形。
例如，降低加热温度和冷却速率可以减少变形量。
4.施加局部应力：在进行热处理过程中，可以在材料上施加一定的局部应力来减小整体的变形。
这可以通过冷却或加热过程中施加压力实现，从而使材料变形更加均匀。
这种方法可以大大降低材料的变形量。
5.使用支撑装置：在进行热处理过程中，可以使用支撑装置或夹具来固定材料，以减小变形。
这些支撑装置可以帮助保持材料的形状和尺寸，从而降低变形。
6.采用适当的冷却介质：在进行热处理过程中，选择适当的冷却介质可以减小变形。
不同的冷却介质具有不同的冷却速率，可以根据需要选择合适的冷却介质，以减小变形。
7.进行后续时效处理：在进行热处理后，可以进行后续的时效处理以减小变形。
时效处理是通过在一定时间内将材料保持在一定的温度下，使其继续发生晶体结构和性质的变化。
这样可以通过改变材料的结构和性质来减小变形。
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金属材料热处理过程变形及开裂问题分
析
摘要：热处理是一种改善金属材料使用性能和艺性能的重要工艺，通过合适
的热处理加工，可以充分挖掘材料的潜力，从而减少零件的重量，提高产品性能
和质量，延长产品的使用寿命。
与此同时，不合理的热处理工艺也会带来金属材
料变形开裂等风险和隐患。
通过分析热处理加工过程中引起金属材料变形及开裂
的主要原因，采用合理控制和预防措施，避免材料变形和开裂的风险发生。
鉴于此，本文主要分析金属材料热处理过程变形及开裂问题。
关键词：金属材料；热处理；变形
中国分类号：TG156文献标志码A
1、引言
机械金属材料通过热加工处理能够使机械金属材料中网状碳化物等杂质的含
量降低和减少，使内应力的缺陷消除，很好地提升金属材料的强度和韧性，此外
在机械生产过程中根据不同的实际状况，可以对金属材料再进行塑性打造，很大
程度上提高机械金属材料的使用寿命，所以在相关机械深加工环节中被广泛应用。
2、机械金属材料热处理过程中需要遵守的原则
2.1、遵循可持续性的原则
机械金属材料要保持可持续发展的原则，保证资源和材料的不浪费，不破坏
环境为前提。
所以，在对机械金属材料热处理加工过程中，根据性能和最佳状态
来完成，节约材料有效利用不浪费。
在节约的前提下还要做好机械金属材料热处
理加处理后的质量保证。
更好地发挥机械效能和质量，保证物质生活提高和经济
运行发展。
2.2、遵循科学实用性的原则
机械金属材料在热处理加工过程中，要避免出现开裂变形等问题，应该学习
老一代前辈不怕苦不怕困难的精神，在科学的理念指引下，从失败中吸取经验，
探索方法，创新思路，不断完善和提升金属材料的热处理水平。
3、金属材料热处理变形及开裂出现的主要原因
金属材料热处理是将材料加热到合适温度，保温一定时间，再通过合适的方
式来冷却的过程。
由此可见，在热处理加工过程中，加热温度，保温时间，冷却
方式起着主要作用，此外工件结构设计的合理性也在热加工过程中起着关键作用。
3.1、温度把控不合理
•
在金属材料热加工过程中，温度起着决定性作用。
比如在钢件的淬火过程中，亚共析钢的加热温度应选择在Ac3以上30~50℃，在该温度下能得到细晶粒的奥
氏体，淬火后获得细小的马氏体组织，从而获得较好的力学性能。
温度过高，使
其晶粒粗大以致性能显著降低的现象，其强度和韧性下降，易出现脆性断裂。
根
据热处理加工工艺，选择合理的温度，可有效控制变形，预防开裂。
3.2.保温时间的不合理
材料在加热到一定温度后，需要适当时间进行保温，此时材料组织也在缓慢
转变。
保温时间过短，则组织转化不完全，心部和表面的转化程度不一致，不仅
硬度不足，而且容易引起材料变形，甚至开裂。
保温时间过长，组织过度转化，
会引起奥氏体晶粒粗大，也会造成氧化现象加重，使材料性能反而下降，也容易
引起变形，再则造成生产成本上升，于经济性也不合理。
3.3.冷却方式选择不合理
工件在保温一段时间后，需选择合适方式冷却。
通常冷却方式有空冷，水冷，油冷。
水及盐水的冷却能力最强，油的冷却的较弱，空气冷却能力最弱。
如合金
材料，选择空冷冷却速度过慢，会产生第二类回火脆性，使材料脆性变大，性能
下降；选择水冷，冷却速度过快，组织内工件内应力增大，容易引起开裂。
选择
油冷，冷却速度适中，工件在冷却过程中既能避免发生第二类回火脆性，又能缓
解工件内应力的突然增大，防止材料的变形和开裂。
3.4工件结构设计不合理
金属材料在淬火时，马氏体转变伴随着体积变大，材料淬火加热和快冷时，
各个部分温度的不均匀，使材料出现较大的内应力，从而使材料产生变形。
当内
应力超过钢件的强度极限时，在应力集中处将导致开裂。
所以在工件设计时，应
多考虑圆角过度，避免尖部结构。
4、金属材料热处理变形及开裂问题的解决对策
4.1、变形和开裂处理
在金属材料的热处理过程中，不可避免地会发生局部损坏材料和出现微裂纹
地情况，这会导致金属材料中出现大裂纹，然后破裂，从而影响金属工件的使用
安全性并缩短使用寿命。
所以，在预防和处理变形和开裂的过程中，必须遵循一
下基本原则：第一，科学原则上，任何控制和处理措施的应用都必须具有良好的
科学性，然后才能进行良好的处理。
第二，简单操作原则，变形和裂缝的控制措
施原则应尽可能简单，以免由于操作困难而难以达到预期的控制效果和处理效果。
第三，实用原则，该原则是指减劳动力和材料资源，用于预防和处理变形和开裂，并避免热处理后影响金属材料的质量，以确保加工过程中热处理具有可靠的效果，并为进一步加工提供良好的基础。
4.2、对机械金属材料锻造和预热处理的实践探索
在机械金属合金材料淬火的时候，处理要得当，就会有规律的减少金属材料
的变形情况比如高碳金属材料的制造构件，热处理加工中，金属材料淬火以及锻
造工艺是否合理格外重要，网状碳化物相应减少保证金属材料的使用效能。
对于
标准较高的构件加工，应力退火、正火以及调试处理环节必不可少，开裂和变形
现象也会大大减少。
此外不同介质的水或油进行冷却也会产生不同的作用效果
4.3、金属材料淬火处理
淬火处理过程中科学应用在工作中对金属材料进行热处理中起着非常重要的
作用。
如果使用不当，淬火介质将引起金属材料内部张力的异常变化，从而导致
金属材料的结构的形状发生变化。
水和油是常用的淬火介质。
在550℃~650℃的
温度范围内，其冷却速率为600℃/S,即使在200℃~300℃的温度条件下，其冷却
速率也可以超过270℃/S在此过程中金属材料完成了马氏体的转变。
如果冷却速
度非常快，金属会变形或破裂。
如果向水中添加一定量的盐和碱，例如在
550℃~650℃的温度范围内的冷却速率为1100℃/S时，但在200℃~300℃的温度
比下基本保持相同时，可以加快冷却速率。
基于此，盐水和碱通常用于冷却碳钢，但这也是造成金属变形和裂纹的主要原因。
因此，在金属材料的热处理过程中，
必须减少在冷却阶段可能发生的错误，这需要相关员在冷却过程中进行纠正和创新。
在金属材料和冷却过程中，必须科学，合理的调整冷却速率，以减少在冷却
过程中工件的变形。
4.4、金属材料热处理工艺技术的发展趋势
金属材料热处理工艺技术的发展趋势主要体现在以下几方面：①自动化发展，随着科技技术的进步，金属材料热处理工艺技术逐渐处于自化发展中企业在实用
金属热处理工艺技术时，不但需要相应的配置，而且需要投入一定的资金和人力，并且在开展金属热处理作业时，还会因人为因素导致处理效果不理想，因此相关
科研人员要加强对金属材料热处理工艺技术自动化发展和应用的研究，在有效提
升金属热处理效果得到进一步的提升。
②无氧化处理，随着我国科学技术的深入
发展，无氧化处理技术被称之为应用价值最高的一项技术，可控气氛技术就属于
无氧化处理技术中的一种，可控气氛热处理工艺技术可以有效的降低氧化率，让
热处理过程更具稳定性和完整性，该技术通常被用来进行钢制品热处理，因此，
无氧化处理技术是金属材料热处理工艺技术的未来发展趋势，所以相关企业要加
强对无氧化处理工艺技术的深入研究，为我国的工业发展提供新鲜的血液及广阔
的发展空间，进而促使我国实现小康社会
5、结束语
有关技术人员应继续研究总结经验，阐明热处理过程中变形控制必须遵循的
基本原则，并根据热处理的具体条件，通过预处理、淬火处理、保证零件结构配
置的合理性、采用合适的装夹方式、加强机械加工控制，加强机械加工控制，使
热处理后金属材料的变形量在允许范围内，并避免出现裂纹
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