金属材料热处理工艺与技术分析(2)
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【关键词】
【摘要】2.4 金属的疲劳性质 该性质指的是金属物质在使用过程中,其他实体或引力场、磁场对金属产生外力作用形成金属载荷,长时间受到交变载荷的影响后,金
2.4 金属的疲劳性质
该性质指的是金属物质在使用过程中,其他实体或引力场、磁场对金属产生外力作用形成金属载荷,长时间受到交变载荷的影响后,金属还未及时利用塑性变形来缓冲载荷的冲击,直接发生断裂或者结构损害的情况。疲劳性的特点是金属物质受到外部应力大小没有达到使其受损所需的阈值,但是在反复性、长时间的循环外力作用下,金属材料会被损害发生开裂等情况。
3 热处理要素控制对金属材料性能提升作用分析
通过合理科学的热处理工艺实施,对热处理过程中应力、温度、预热等要素进行控制,能够使得金属材料的各类物理性能得到有效的改观,从而满足其在机械制造、建筑工程等应用中的实际要求。
3.1 应力要素控制对耐久度作用分析
研究实践表明,当金属原材料接受热处理操作时,材质本身会一直受到热处理产生的外部应力,在外力施加后,其本身的耐腐蚀的性能会较之前产生大幅改观。所以,对热处理应力作用的要素控制需要做进一步的分析,以此来提升金属本身的耐久度。在具体的作业阶段,操作人员应当对原有金属材料的耐久性能做一详细分析,根据其对应的标准来选定需要施加的热处理应力大小[3],防止预应力过大或不足造成金属材料特性变化程度放大,导致其对耐久性能产生负面作用,这样就能确保在热处理作业时既保证了金属材料抗腐蚀性和耐久度的提升,也不会对其质量产生较大的破坏。
3.2 温度要素管控对抗疲劳能力作用分析
热处理工艺主要是通过对温度有效的控制,来实现金属材料在处理和加工后,其整体的微观结构发生变化,在加工成产成品之后,自身的特性和质量都有了较为明显的增强和改善。其中,温度管控对金属物质的疲劳度作用较为明显,以金属加工后冷却环节为例,当金属在经过机床等设备的加工后,由于外力的作用内部产生过高热量,这时通过冷却工艺可以短时间较低金属结构温度,从而达到改变其疲劳性能的目的。若在这一过程中,冷却速率过快,在短暂的期间内,材料本身因温度的急速下降,热障冷缩过于剧烈,导致结构应力突然变化,在其塑性形变难以缓释外力,就容易折断、脆裂。由此可知,在热处理中,必须要对温度大小,冷却速率进行合理控制,找到适合的温度区间,从而有效增强金属材料抗疲劳能力。
3.3 预热过程管控对材料切割的作用分析
金属原材料在炼化出来通常一个整块,必须要进过一定的切割分离,才能使用。而在切割作业时,需要对金属的结构特性做好了解掌握,从而选取与其硬度和刚度相匹配的合适的切割刀具。与此同时,还应注意在切割期间,外部的环境因素(如温度变化)将也将对金属的形变度、色泽、光泽度产生一定的作用,为此,要保证在金属材料切割时质量不受较大影响,可以使用除此之外,在切割的进行过程中,工作环境也会对金属的变形情况、光泽度造成影响。基于此,为了提高的金属材料的切割质量,可以采用加工前预热的热处理方法来为后续切割作业做好技术保证。这种方式能够有效防止在切割过程中,刀片和被切材料间因温度巨变发生粘连,保障刀片可以精准的作用在切割点位上,切割的速率和精准度,确保了材料的质量达标[4]。
4 金属材料热处理技术的主流应用方向
4.1 CAD 技术应用对热处理效能提升分析
在金属制品材料的热处理环节运用计算机辅助设计(CAD)技术来辅助作业,具有极大的效能优势。它的特点在于计算机设计精确度高,用量控制精准,能够有效降低原材料浪费,而且减少多余的处理环节,减少热处理的时间,同时避免人为操作失误现象发生。在应用中主要有两种形式,一种是完全的退火、一种是缓慢恒温退火。CAD 的优势在于它可以通过计算机来模拟热处理工艺作业过程,广泛使用的是恒温退火,它可以预防钢制类材料在热处理时产生较大形变,该技术能够根据金属材料特性,达到加热处理的目的,同时对各项工序精确控制。
4.2 封闭真空操作技术应用分析
一般热处理的作业在开放环境中,含有氧气,而金属一般较为活跃,尤其在受热的情况下更易于氧气发生氧化反应,破坏其性能,难以实现热处理目标。根据这一情况,新型的热处理方式就应运而生,及封闭空间内真空操作技术,它能够让金属材料在无氧的空间内接受热处理作业,有效阻断了氧化反应发生,从而确保材料性能达标,优化了加工程序,提高了生产效率[5]。
文章来源:《金属热处理》 网址: http://www.jsrclzzs.cn/qikandaodu/2021/0128/333.html
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