金属材料热加工裂纹与控制技术分析

罗亚东 陈海洋

摘要：作为工业生产主要材料，金属材料加工质量会直接影响到整体生产效果，是工业生产管控重点内容之一。为进一步提升金属材料加工质量，降低热加工裂纹问题影响程度，领域学者加大了对材料热加工裂纹及其控制技术的研究力度。为获得理想研究效果，学者在对加工裂纹以及控制技术展开研究之前，需要先明确金属材料性能和热加工技术间的关系，以为后续研究提供支持。

关键词：金属材料;热加工裂纹;控制技术

金属材料是我国工业生产的主要材料，在材料使用过程中，往往会遇到材料裂纹问题。作为宏观裂纹的发展过程，微裂纹演化在金属构件使用寿命中，基本占其寿命的80%。若在此阶段，有意识地对金属材料进行修复处理与保养，将有效延长金属构件的使用寿命，并达到节约资源、降低能耗的目的。

一、金属材料热加工裂纹产生机理

金属材料热加工技术主要包括5部分，即铸造、锻压、焊接、轧钢、热处理。传统力学与材料学理论认为，裂纹是由形核、扩展、微裂纹聚合直到断裂，是一个不可逆的热力学过程。为此，在金属材料生产、使用、维护及损伤容限评估等方面，人们都假定微裂纹发展的必然趋势便是断裂。但是，从另一个角度来讲，任何成份与结构不均质，如含有微裂纹的材料，在热力学允许条件下，都会向均匀化趋势发展，这也是热力学的根本原理。因此，金属材料热加工裂纹产生的机理可看做是在扩散力作用下，金属原子定向、宏观的迁移，产生裂纹后，将降低系统化学自由焓。……