浅谈金属材料热处理工艺与技术展望

李玲珑

引言

近年来我国的科学技术得到了一定程度的发展，使得金属材料

的热处理工艺与技术也得到了一定程度的发展，近年来金属材料的 热处理工艺与技术不仅需要确保有效性以及高准确性，还需要在节 约能源的情况下来注重环境保护。但是现阶段的热处理技术中仍旧 存在着诸多的不足之处，这也就需要对其进行不断的优化与完善， 从而促使我国的金属材料热处理工艺得到更进一步的发展。

1 金属材料分类 1.1 多孔金属材料

多孔金属材料是目前使用较为广泛的一种金属材料类型，此种 材料具有比较优越的渗透性。在利用中，其孔径可以调节，耐腐蚀 性也比较高，对于高温和高强度具有较好的耐性，所以此种材料是 一种比较理想的功能性材料。从具体的利用来看，多孔材料在能量 吸收方面的应用比较突出。因为多孔材料的多孔性造成了其表面积 的广大，因此在熱交换器和散热器的制作中，多孔金属材料的应用 较为广泛。除此之外，在移动电磁设备制作方面，多孔材料有着较 为广泛的利用，主要是因为其吸收电磁的性能更好。

1.2 纳米金属材料

在纳米技术研究不断深入和应用范围不断扩展的基础上，纳米

金属材料在社会生活中的应用不断扩大。从目前的研究来看，当物 质的尺寸小到纳米程度的时候，物质的物理性能和化学性能会发生 特别大的变化。利用纳米技术，金属材料的纳米组织以及结构会变 得特别细小，这样金属材料的物理性能以及整体性的功能会得到非 常明显的改善。在目前的金属材料使用中，铝基纳米复合材料便是 突出的代表。此材料的抗疲劳性突出，强度也较高，所以应用价值 较大。

2 金属材料与热处理之间的关系

2.1 热处理与金属材料削切关系

金属材料在热处理后，材料的性质得以转变，包括材料的硬度、 延展度及柔韧度，因此，热处理能够改变金属材料削切性能。另外， 部分金属材料在经过热处理后，其材料稳定性得以改善，在削切过 程中能够更好的控制削切角度与力度，进而提升金属处理效果。

2.2 热处理与金属材料切边关系

金属材料在经过热处理后，其切边将会受到一定的影响，尤其

是在改变金属材料硬度、状态及性能后，其切边难度有所提升或下 降。其

2.3 热处理与金属材料柔韧性关系

不同的金属数形具有差异性，其硬度、延展度与柔韧度各不相

同。金属材料在经过热处理后，其柔韧度得以改变，从而提升金属 材料的使用范围，并加强金属材料的稳定性，使金属材料在应用中 不会出现氧化问题，延长了金属材料的使用寿命。

3 金属材料热处理工艺技术

3.1 化学处理薄层渗透技术

化学处理薄层渗透技术其主要是对金属材料进行了化学处理， 并能够通过化学热处理的方式来完成金属材料的薄层渗透工作，从 而使得该金属材料的坚韧性得到更进一步的提升。此外通过化学处 理薄层渗透技术，其能够最大限度的降低金属材料的浪费，并能够 有效避免对于环境的污染，从而取得良好的经济效益以及环保效益。

此外在对金属材料进行化学热处理的过程中，其只需要渗透到金属 薄层，就能够使得该金属材料的性能得到有效的提升，这样也就使 得金属材料的处理效率得到提升。

3.2 激光热处理技术

激光热处理也被称之为激光淬火，是采用激光束照射金属表面，

当金属表面的温度快速升高后关闭激光束，在热传导作用下，金属 迅速自然冷却，在金属表面形成一层较薄的组织，与常规淬火模式 相比，这一方式所处理后的金属表面硬度更高，成为当前常见的金 属材料热处理工艺之一。激光作用于金属材料之上具有穿透性强的 特征，因此，使用激光进行金属材料热处理，其效果较好，激光能够促进金属表面形成硬度较大的外层，从而提高金属材料硬度，改 善金属现有结构。同时，当前多采用计算机系统控制激光进行热处 理，这种模式下处理方法与处理技术均采用计算机予以控制，能够 进行自动化的激光热处理，显著提升其工作效率，从而进行批量化 生产。

3.3 超硬涂层技术

超硬涂层技术即对金属材料表层加以处理，对金属材料内部不

作任何处理。在现有的金属材料热处理技术中，实践应用是最为方 便快捷的，因此在目前金属材料热处理应用中范围最广。采用超硬 涂层技术在对金属材料进行处理时，促使金属材料表面硬度得到有 效提高，使得金属材料制成的产品更加耐用。此外，在金属材料性 能提升方面，超硬涂层技术具有明显优势。现阶段，随着科学技术 的不断进步，现代金属材料超硬涂层技术也不断发展，在进行金属 材料处理中，实践应用逐渐变得方便快捷。

3.4 振动时效处理技术

在通过振动时效处理技术来完成金属材料的热处理工作时，其

能够直接借助于振动来完成金属材料材料的热处理工作，并能够使 得该金属材料的稳定性得到进一步的提升。此外该热处理技术还不 会使得该金属材料的性状产生变化。但是在通过振动时效处理技术 来进行金属材料的处理过程中，其往往需要借助于现代的计算机技 术来进行热处理工艺的监督以及控制工作，并借此来实现振动时效 热处理的自动化控制，并使得相关金属制品的生产时间得到明显缩 短，来使得该企业的生产效益也得到有效的提升。

3.5 热处理 CAD 技术

热处理 CAD 技术作为现代金属热处理技术中较为先进的一种技

术，其工作原理主要是通过计算机进行先模拟，再智能控制进行热 处理。在实际的金属材料 CAD 技术热处理过程中，工作人员一般情 况下，会对热处理CAD技术在计算机上进行模拟还原，在此基础上， 加以分析研究热处理过程，从而制定相对应的措施，进行完善 CAD 技术金属材料处理过程。热处理 CAD 技术应用于金属材料热处理过 程中，由于存在模拟处理步骤，从而能够有效预见金属材料热处理 效果，能够对金属材料热处理过程中存在的问题及时发现，进而采 取相对应的解决措施，促使金属材料在进行热处理过程中，避免了 较多的不必要问题。

4 金属材料热处理工艺与技术展望

随着我国科学技术的不断发展，我国金属材料热处理工艺及技

术同样在不断发展。近些年来，出现了较多的金属材料热处理技术。 随着金属制品行业的发展，上述金属材料热处理技术逐渐应用金属 产品生产中，有效提升了金属产品生产效率，同时促使金属产品质 量得到提升。在上述金属材料热处理技术中，可控气氛热处理在实 践应用中是较为成熟的一种技术。可控气氛，就是一种用于保护金 属材料热处理的一种可靠气体介质，目前在进行金属热处理中，可 控气氛应用较为广泛。可控气氛使得金属材料在热处理过程中，其 表面得到有效的保护，促使金属材料表面性能保持原状。因此，在 现阶段，可控气氛热处理工艺逐渐得到推广应用。在长时间的应用 中，可控气氛热处理技术的应用还是存在不足。因此需要在金属材 料热处理工艺不断应用中，将可控气氛处理技术不断进行完善及发 展。以此促使金属材料热处理工艺与技术获取更大的进步。

结束语

总之，伴随着先进技术的快速发展，金属热处理工艺以及技术

也越来越重要。虽然目前在我国已经取得了很大的发展，但依然存 在一些问题需要去改善。为了促进工艺以及技术的进步与发展，我 们要不断地对金属材料热处理进行研究以及改善，只有这样才会使 热处理技术朝向更长远的发展而迈进。

参考文献

[1]李立尧.金属材料热处理工艺与技术分析[J].工业设

计.2017（08）