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摘要：在当前的工业生产中，金属材料需要满足多样化和专业化的需求，相关企业在金属材料的加工中融入了热处理技术，利用这种技术方式，对金属材料的内部结构，展开有效的调整和优化，进而达到提升材料自身性能的目的本文结合金属材料热处理技术发展的实际情况，深入的分析了金属材料热处理变形的有关因素与相关的变形控制策略，以期科学合理的利益金属材料热处理技术，提升金属加工的整体质量，推动中国经济的快速发展。
关键词：金属材料；热处理；影响因素；控制措施
1导言
金属材料的热处理是将固态金属或合金，采用适当的方式进行加热、保温，然后采取合适的方式冷却，使金属合金发生固态相变，以获得所需要的组织结构和性能的工艺。实际工业生产中，仅凭选择材料和成形工艺并不能满足工件所需要的性能，通过对金属材料进行热处理而获得优良的综合性能是必不可少的。这就需要相关工作人员在传统金属加工制造的基础上，实现热处理工艺技术的高效化应用，提升我国金属材料加工制造的整体质量与水平，进而推动社会的发展。
2金属材料热处理变形控制时需要遵循的原则
2.1易操作原则
为了提升工艺精度，在应用热处理技术的过程中，要就金属材料的热变形问题，提出控制方案的容错率，尽可能降低环境对热处理变形控制工作造成的影响，还有，在对金属材料热处理变形问题进行控制的时候，要尽可能简化处理流程，降低控制的难度，确保各项工作能够有序展开。
2.2科学性原则
要想达成金属材料热变形控制的目的，必须要在执行过程中遵循相关的科学性原则，对金属材料热处理变形的影响因素、热处理工艺要求，以及金属材料之间的属性关系展开系统化的分析，尽可能确保金属材料热处理变形控制工作能够符合相关的基础标准，借助科学性的指导原则，基础人员在现有的基础条件上，对金属材料热处理变形控制策略，展开科学化的控制与升级。
3金属热处理变形影响因素
3.1金属热处理的内应力塑性变形
金属工件进行热处理时，通常经历加热、保温和冷却三个阶段。由于加热和冷却的不均匀性，金属组织在固态相变时的不同时等因素，致使工件在热处理过程中产生一定的内应力。在内应力的作用下，金属工件产生塑性变形。根据应力产生的不同原因，一般分为热应力塑型变形和组织应力变形。热应力塑型变形是由于金属工件在加热和冷却过程中，零件的内外温度不一致，致使热胀冷缩的程度不同产生的。组织应力变形是由于金属工件在热处理时内部组织发生相变的时间不同而产生的。内应力塑性变形与工件的结构和形状有直接关系，变形具有明显的方向性，体积变化并不明显。内应力导致工件的塑性变形量与热处理次数成正比。
3.2热处理工艺
虽然金属材料的热处理技术简单来说分为加热过程、保温过程以及冷却过程，但在实际生活中，金属材料热处理的工艺实质上包含多方面内容，包括正火、淬火、回火和退火等，同时在热处理技术操作中，往往要结合材料种类调整相关操作，因此金属材料热处理工艺实质上是比较复杂的。但因为我国金属材料热处理工艺在控制和监控温度的技术上存在缺陷，导致难以把控热处理的精准温度，进而很容易导致金属材料出现结构损坏，最终会导致变形状况的产生。
3.3工件的机械加工方式
首先受到不同切削用量的影响，在加工细长类工件的时候往往会产生程度不一的残余应力，进而会导致淬火变形的敏感度增加。其次，通过继续方式加工金属材料预留的热处理变形量、加工余量和热处理后的机加工量之间的误差相对较大，由此就会导致难以修复材料热处理变形问题。
4金属材料热处理变形的控制措施
4.1金属工件结构方面
金属工件在热处理过程中，内应力的作用发生形变与工件的结构有很大关系。生产过程中长棒或长条状、薄板状、薄厚不均的工件极易发生变形。因此，在工件设计过程中，要充分考虑工件在热处理过程中的形变，能够通过校直方式调整工件变形的，加工余量可以小一些。不能进行校直的工件，要保证充分的加工余量，避免工件因热处理后发生变形导致工件报废。对于热处理工序是最终生产工序的工件，在工件设计时应充分选择好材料和工件结构的设计，以减少热处理过程形变对工件的质量和使用性能的影响。在满足工件使用性能的情况下，工件设计应尽量减少工件厚薄悬殊，工件的截面力求平均，工件的结构尽可能保持对称，以减少过渡区域因应力集中和冷热不均而产生畸变和开裂倾向。需要热处理的工件应尽量避免尖棱尖角、沟槽、小孔等特殊结构，在工件的厚薄相接处和台阶处要有圆角过渡，以减小应力集中。
4.2开展好淬火处理工艺
作为金属材料热处理工作中最为关键的部分，淬火工艺有着十分重要的作用。因此要尽量降低金属材料淬火过程中的失误率，由此有关的金属材料热处理人员要创新淬火工艺。通常情况下淬火介质最为常见的即为油和水，在冷却的过程中，为了保证淬火速度和冷却效果，水温要控制在55℃到65℃这个范围内。而如果淬火介质选择由的话，油温要控制在60℃到80℃这个范围内，同时一定要提升淬火的速度，才能从根本上保证冷却效果。
4.3选择有效的加工方式
在金属材料进行加热、冷却的过程中，选择不同的夹装方法，也会导致加工件形状受到不同的影响。在此过程中，必须要根据零件的实际情况，选择合适的装夹方法，这样才能够对热应力不均匀所导致的变形情况进行避免。在实际工作过程中，可以根据材料的实际要求、特点，对装夹方式进行适当的改变。如果在金属材料加工的过程中需要进行热处理，那么还应该在机械加工过程中预留相应的加工余量，确保热处理过程中金属材料可以具备较为足够的形变余地。完成热处理加工工作之后，可以根据其变形规律，利用淬火变形合格率来提升材料质量，要求所有变形值必须要满足工件的实际规定。
4.4加热方式及工装工具的选择
金属工件的热处理生产过程中通常选用的加热炉有台车式加热炉和井式加热炉。一般选用台车式电阻炉较多，台车式电阻炉具有炉膛内温度均匀，加热升温平稳的特点，有利于减小工件在加热过程中的形变。对于不同形状和大小的工件应选用适合的加热设备，比如，圆筒类、长管状、长杆类的零件最好采用井式炉，垂直悬挂装炉进行加热，防止活件在加热过程中的径向弯曲。热处理工件在装炉时，尽量减少活件的堆垛码放，特别是薄壁类工件以单件平放为宜。为利于工件的装炉和出炉冷却，要对热处理工件设计特定的工装。在工装工具的设计时，要充分考虑工件在工装上放置的状态和放置数量。杆类、管类、棒类零件最好选用垂直放置方式，其他形状类工件以平放为宜，以尽可能降低工件在加热和冷却过程中变形为先决条件。
4.5探索新的加热源和加热方式
在新的热源中，激光束、等离子体电弧等高能率热源为热处理未来热源发展的方向。由于高能率热处理的设备费用昂贵等原因，目前我国尚未大量应用，但其发展前景广阔。采用真空和可控气氛等加热方式则是实现减少金属氧化损耗和保证表面质量的主要途径。
结束语：综上所述，金属材料在热处理过程中往往会出现变形问题，进而会影响到金属材料的实际应用，要从基础工作阶段探究出有效的解决途径，工作人员要帮助加工企业实现更为有效的科学化控制措施，进而提升我国在金属材料产业的生产、加工能力。
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