淺談金屬學(xué)及熱處理論文
摘 要：熱處理對(duì)材料性能的影響巨大，使它在工業(yè)零件生產(chǎn)中成為必不可少的一部分。熱處理加工在改善材料各種性能的同時(shí)，也不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些新的缺陷，而且會(huì)影響到工件的強(qiáng)度、硬度等一系列性能，因此對(duì)于要求較高的零件要盡可能減少熱處理后所帶來的危害。本文我們著重用微觀結(jié)構(gòu)分析熱處理所帶來的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。
關(guān)鍵詞：金屬學(xué)及熱處理論文
金屬材料本身具有良好的物化性質(zhì)和優(yōu)秀的力學(xué)性能，在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在金屬材料的處理技術(shù)中，熱處理技術(shù)最為常見，這種技術(shù)不僅能夠把金屬材料本身的性能潛力充分發(fā)揮出來，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少資源的浪費(fèi)，節(jié)約材料，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品的使用功能，增加經(jīng)濟(jì)效益。在最早使用熱處理技術(shù)的國(guó)家中，我們國(guó)家也在其列，早在漢朝時(shí)就有了一些關(guān)于熱處理技術(shù)的記載，如“水與火合為淬”就是對(duì)這種技術(shù)的概括。時(shí)至今日，我國(guó)在熱處理方面更是取得了很大的進(jìn)步和突破。
1.金屬材料的應(yīng)用
1.1.納米金屬材料的應(yīng)用
納米作為一種新型的技術(shù)被應(yīng)用在了金屬材料中，納米金屬材料具有很好的功能特性和優(yōu)秀的力學(xué)性能，目前已被應(yīng)用于很多領(lǐng)域中。
1.1.1.納米結(jié)構(gòu)的WC―Co硬度和耐磨性
在工業(yè)中，納米結(jié)構(gòu)具有WC―Co強(qiáng)硬度和耐磨性，使用量是非常大的。目前主要在保護(hù)涂層以及制造切削工具中，因?yàn)榧{米結(jié)構(gòu)的WC―Co的硬度和耐磨性要明顯優(yōu)越于一些粗晶材料，在這過程中，力學(xué)性能還能提高一個(gè)等級(jí)，并且還有繼續(xù)提高的可能。
1.1.2.鋁基納米復(fù)合材料的高強(qiáng)度
鋁基納米復(fù)合材料的最明顯的性質(zhì)就是高強(qiáng)度，它的結(jié)構(gòu)是非晶基體上的α―A1粒子，這些α―A1都是有著納米尺度的，而且是在非晶機(jī)體上呈彌散狀分布。另外，鋁基納米復(fù)合材料還具有良好的抗疲勞性，其他程序中霧化的粉末還可以做成棒材，用于加工一些具有高強(qiáng)度性質(zhì)的小部件，是高強(qiáng)度小部件的首選材料。
1.1.3.電沉積的納米晶體――鎳
電沉積薄膜上的柱狀晶結(jié)構(gòu)，可以被脈沖電流破碎掉，再經(jīng)過溫度的控制、PH值的控制以及鍍液成分的有效控制，就可以使電沉積的鎳晶粒尺寸達(dá)到10nm，甚至小于10nm。鎳晶粒在350K的情況下能夠發(fā)生反常長(zhǎng)大，再將其偏析在晶界之上，也就可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定了。這在蒸汽發(fā)電機(jī)葉輪的修復(fù)方面有著廣泛的運(yùn)用。
1.2.多孔金屬材料的應(yīng)用
多孔金屬材料也是一種功能性很好的材料，在當(dāng)前社會(huì)有較快的發(fā)展。由于其具有良好的滲透性和耐腐蝕性，以及高強(qiáng)度、耐高溫的良好性能，主要用于制作過濾器、電池的電極、消音器等一些材料，廣泛應(yīng)用在了冶金、醫(yī)藥、原子能等行業(yè)中。
多孔金屬材料的良好滲透性，可以用于制作過濾器，主要利用孔道對(duì)流體中粒子的`阻留將液體或者是氣體進(jìn)行過濾或分離，達(dá)到分離的效果，進(jìn)而起到凈化的作用。多孔金屬材料的良好的耐高溫性能，可以用于熱交換和加熱的程序中，另外通孔體還可做成加熱器或者是散熱器。多孔金屬的阻火能力與高滲透性能還可以使之做成滅火器，在日常生活中或消防事業(yè)中都有廣泛的使用。
多孔金屬材料具有良好的吸收電磁波的性能，這種性能可以用于電磁的屏蔽，也可以做電磁性質(zhì)的兼容器件。并且具有良好的散熱性，要比其他金屬網(wǎng)的屏蔽效果更好一些，適用于一些比較輕便、體積比較小的移動(dòng)設(shè)備。
2.熱處理技術(shù)的研究
2.1.傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)
傳統(tǒng)熱處理技術(shù)的熱原理是對(duì)工件進(jìn)行加熱而改善其整體性能，一般的熱處理包括表面熱處理和化學(xué)熱處理，其過程要經(jīng)過退火、正火、淬火以及回火這么四個(gè)步驟。退火，先將金屬加熱，一段時(shí)間之后再將其冷卻，這種熱處理的環(huán)節(jié)就是退火。正火，先將金屬加熱，溫度要達(dá)到Ac3(Acm)以上，然后進(jìn)行保溫，取出之后再在空氣中冷卻的過程就是正火。淬火，所謂淬火，也是先將金屬加熱，溫度要達(dá)到Ac3或Acl以上，保溫之后，冷卻時(shí)要以大于臨界冷卻的速度進(jìn)行，從而獲得馬氏體組織，這種過程叫淬火。淬火之后一定要加以回火才能達(dá)到最佳效果，回火能夠決定工藝的完善程度。
2.2.新型的熱處理技術(shù)
2.2.1.熱處理的新材料和新設(shè)備
隨著社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，熱處理技術(shù)也得到了新的發(fā)展，其材料和設(shè)備也得以更新。在新材料方面，生態(tài)淬火劑的發(fā)明和使用發(fā)揮了著很大的作用，能夠使熱處理的工藝發(fā)揮到最佳狀態(tài)，常見的的生態(tài)淬火劑有熔鹽、冷熱礦物油、NiAl金屬化合物等等，在工業(yè)領(lǐng)域和日常生活都有廣泛的應(yīng)用。在新設(shè)備方面，如：真空加熱高壓氣淬設(shè)備的發(fā)明和使用，在熱處理技術(shù)領(lǐng)域有著重要的地位和作用，標(biāo)志著這一技術(shù)的跨越性進(jìn)步。另外還有密封滲碳高壓氣淬爐和低壓滲碳雙室高壓氣淬爐的使用，也大大提高了熱處理技術(shù)的效率和質(zhì)量。
2.2.2.真空熱處理和感應(yīng)熱處理
真空熱處理顧名思義就是將熱處理技術(shù)與真空技術(shù)的結(jié)合，有一部分是在真空的狀態(tài)下完成的，一部分的工藝也是在真空的狀態(tài)下解決的，真空熱處理的優(yōu)勢(shì)在于它可以使金屬材料更加干凈明亮，在外觀得到改善的前提下還能使金屬材料的性能得到更好地提高。感應(yīng)熱處理主要是利用的電磁感應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行加熱的技術(shù)，在加熱的過程中，具有速度快、效率高的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量�？傮w來說，新型的技術(shù)具有高質(zhì)、低耗、高效等特點(diǎn)，是以后發(fā)展的目標(biāo)和方向，并且這些特點(diǎn)也是傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)很難達(dá)到的。
3.結(jié)束語
在當(dāng)今社會(huì)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，能否在技術(shù)領(lǐng)域有所開拓是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的一大方面。我國(guó)作為最早使用熱處理技術(shù)的國(guó)家之一，在金屬材料和熱處理技術(shù)領(lǐng)域取得了很大的成就，當(dāng)然在以后的競(jìng)爭(zhēng)中還面臨著許多挑戰(zhàn)。隨著一些新材料、新設(shè)備的發(fā)明和使用，期待著我國(guó)在熱處理技術(shù)方面有更大的突破和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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