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摘要：众所周知，在金属材料加工过程中需要进行热处理，其内部结构与组织容易发生变化，以此提高其使用性能。因为受到诸多因素所带来的影响，在金属材料热处理过程中容易发生变形现象，为从根本上缓解这一现象则需要从多个方面加以改善与处理。故此本文主要对金属热处理变形因素展开研究，并提出相应的改善对策。
关键词：金属；热处理；变形；措施
从整体角度分析，在整个金属材料加工中为从根本上改善材料物理性能以及化学性能，满足基本的工艺需求，则需要进行热处理。所谓的热处理是利用相应的方式进行加热、保温以及冷却，以此改变金属材料的内部结构，提高其使用性能，金属热处理过程中容易发生变化，需对其加以预防与改善。
1、金属热处理变形的主要影响因素
1.1 温度因素
一般而言，在金属热处理中因为材料性质以及外界因素所带来的影响，所以往往会出现加热或者冷却不均匀的现象，在整个金属热处理过程中温度梯度的变化会对金属材料的内部应力有所影响。从其它角度分析，在一定条件下，金属材料容易发生内应力变形，比如像无法改变工件的体积，对工件的形状与结构有所影响，或者在每一次工件热处理之后其变形量往往会伴随着热处理的次数而不断增加。另外在整个热处理的过程中，需要利用各种加热炉，且在冷却的时候需要利用冷却介质。
1.2 其它因素
（1）预备热处理
在预备热处理中如果温度过高那么则会导致内控变形增大，其中需要利用锻件加以控制。从另外一个角度分析，因为金属正火、退火等在淬火之后需要进行调质，这样也会或多或少对金属造成影响，甚至还会对金属组织结构变化产生制约，且根据实践证明可以清楚的了解到，在采取正火之后需要采取等温淬火的方式可以保证金属组织结构的均匀性，减少其变形量。
（2）淬火介质
从宏观角度分析，淬火冷却会对淬火的质量产生影响，因为介质使用不合理，所以往往产生内应力，导致变形与开裂现象的发生，所以冷速不可过大，也不可过小，现阶段在整个处理过程中主要的冷却介质是水与油。根据实践证明，在硬度要求相同的基础上尽量要采取油性机制，主要是因为油性介质的冷却速度比较慢，水性介质冷却速度比较快，所以在同等条件下，油性介质要比水性介质带来的变形量要小。
（3）冷却方式
现如今，在冷却过程中较为常见的冷却方式包括了单液淬火法、双液淬火法等，前者可以实现自动化，但是却不符合冷却速度的要求，尤其在采取水淬的时候容易产生变形，而油性淬火则无法保证硬度的均匀性。而后者主要的方式便是将加热的工件快速冷却，将其冷却到300℃左右，并且将其立即转入到缓慢冷却介质中进行冷却。
2、金属热处理变形的改善对策
正如上文所言，如果不积极做好金属热处理变形往往会导致各类问题的出现，为从根本上减少其中所存在的变形现象，需要针对实际的情况选择切实有效的热处理工艺，主要是通过不同的热处理工艺加以整合，这样不仅可以改善基本性能，并且也可以减少变形的目的。当然为从根本上保证其精度，需要对热处理变形规律加以研究，并且做好干预处理，保证每一个尺寸均可以满足基本的要求。笔者经过归纳，将金属热处理变形的改善对策概述为以下几点。
2.1 做好热处理的预处理
无论是正火還是退火均会对金属的变形量造成影响，比如正火如果温度过高，那么则会在一定程度上导致变形增大，所以笔者认为在热处理之前需要做好温度的控制，进行正火处理。且根据实践证明得知，在正火处理之后为从根本上提高金属材料内部结构的均匀性，需要采取等温淬火的方式加以改善。还有一点需要注意的是因为工件的结构特点不同，所以对于不同的工件需要采取不同的热处理工序，尽可能减少热处理变形，当然这种方式比较复杂，且花费的时间比较多，所以可以在精度较高的零部件采取这种方式。
2.2 选择合适的夹持方式
夹持方式不同对零部件热处理过程的变形也会有所影响，所以需要根据实际的情况选择合适的夹持方式，这样不仅可以从根本上保证工件热处理中受热与冷却的均匀性，并且还可以从本质上降低金属组织应力，对缓解变形有着重要的现实意义，其中笔者认为可以针对性的采取支撑垫圈、补偿垫圈等方式，如果有花键孔的零部件则需要采取花键心轴的方式。
2.3 零件结构
在整个金属热处理冷却中金属零件结构产生的变形影响是十分重要的，一般情况下，薄的部分冷却的比较快，厚的部分冷却的比较慢，一般而言，在积极满足实际发展情况的时候，需要尽可能减少厚薄所带来的影响。另外还需要尽量减少过渡区因为应力不集中而产生的变形与开裂现象，要从根本上保证零件截面的均匀性。当然为从本质上减少因为冷却速度不均匀还产生的变形，需要从根本上保证零件结构与材料成分之间的对称性，尤其在零件结构设计的时候，要避免零件有沟槽等现象，还有便是在厚薄交界处，则需要减少零件孔、槽等不对称所带来的影响，对于厚度不均匀的零件需要采取预留加工量的方式。
2.4 机械加工
当热处理是中间工序时， 热处理前的加工余量可视为机加工余量和热处理变形量之和，通常机械加工余量易于确定， 而热处理由于影响因素多比较复杂， 因此为机械加工留出足够的加工余量， 其余均可作为热处理允许变形。热处理后再加工， 根据工件的变形规律， 施用反变形、收缩端预胀孔， 提高淬火后变形合格率。在最终热处理中， 热处理变形的允许值应满足图样上规定的工件尺寸， 而变形量要根据上道工序加工尺寸确定。
3、结束语
综上所述，在金属热处理过程中温度是十分关键的因素，且因为受到多方面因素所带来的影响，导致变形现象发生，为从根本上减少变形现象，则需要采取切实有效的热处理工艺，并且不断提高工件抗变形能力，提高内部应力。还有一点是需要对热处理过程中温度变化加以控制，改善在加热、冷却过程中温度变化区间所带来的影响，这样才能从本质上保证工件温度的均匀性，从而减少热应力所带来的影响，尽量改善工件的变形情况。
参考文献：
[1]庞勃. 浅谈影响金属热处理变形的因素及改善措施[J]. 科技创新与应用，2014（22）：112.
[2]孙大林，崔巧娜，刘晨蕊. 浅谈如何减小金属热处理过程中的变形[J]. 科技创业家，2014（01）：204
[3]陈国民. 对齿轮热处理畸变控制技术的评述[J]. 金属热处理，2012，37（02）：1-13.
[4]阎承沛. 我国齿轮热处理技术概况及发展趋势[J]. 热处理，2002（01）：14-25.
（作者单位：青海西宁特殊钢股份有限公司品质保证部）
关键词：金属；热处理；变形；措施
从整体角度分析，在整个金属材料加工中为从根本上改善材料物理性能以及化学性能，满足基本的工艺需求，则需要进行热处理。所谓的热处理是利用相应的方式进行加热、保温以及冷却，以此改变金属材料的内部结构，提高其使用性能，金属热处理过程中容易发生变化，需对其加以预防与改善。
1、金属热处理变形的主要影响因素
1.1 温度因素
一般而言，在金属热处理中因为材料性质以及外界因素所带来的影响，所以往往会出现加热或者冷却不均匀的现象，在整个金属热处理过程中温度梯度的变化会对金属材料的内部应力有所影响。从其它角度分析，在一定条件下，金属材料容易发生内应力变形，比如像无法改变工件的体积，对工件的形状与结构有所影响，或者在每一次工件热处理之后其变形量往往会伴随着热处理的次数而不断增加。另外在整个热处理的过程中，需要利用各种加热炉，且在冷却的时候需要利用冷却介质。
1.2 其它因素
（1）预备热处理
在预备热处理中如果温度过高那么则会导致内控变形增大，其中需要利用锻件加以控制。从另外一个角度分析，因为金属正火、退火等在淬火之后需要进行调质，这样也会或多或少对金属造成影响，甚至还会对金属组织结构变化产生制约，且根据实践证明可以清楚的了解到，在采取正火之后需要采取等温淬火的方式可以保证金属组织结构的均匀性，减少其变形量。
（2）淬火介质
从宏观角度分析，淬火冷却会对淬火的质量产生影响，因为介质使用不合理，所以往往产生内应力，导致变形与开裂现象的发生，所以冷速不可过大，也不可过小，现阶段在整个处理过程中主要的冷却介质是水与油。根据实践证明，在硬度要求相同的基础上尽量要采取油性机制，主要是因为油性介质的冷却速度比较慢，水性介质冷却速度比较快，所以在同等条件下，油性介质要比水性介质带来的变形量要小。
（3）冷却方式
现如今，在冷却过程中较为常见的冷却方式包括了单液淬火法、双液淬火法等，前者可以实现自动化，但是却不符合冷却速度的要求，尤其在采取水淬的时候容易产生变形，而油性淬火则无法保证硬度的均匀性。而后者主要的方式便是将加热的工件快速冷却，将其冷却到300℃左右，并且将其立即转入到缓慢冷却介质中进行冷却。
2、金属热处理变形的改善对策
正如上文所言，如果不积极做好金属热处理变形往往会导致各类问题的出现，为从根本上减少其中所存在的变形现象，需要针对实际的情况选择切实有效的热处理工艺，主要是通过不同的热处理工艺加以整合，这样不仅可以改善基本性能，并且也可以减少变形的目的。当然为从根本上保证其精度，需要对热处理变形规律加以研究，并且做好干预处理，保证每一个尺寸均可以满足基本的要求。笔者经过归纳，将金属热处理变形的改善对策概述为以下几点。
2.1 做好热处理的预处理
无论是正火還是退火均会对金属的变形量造成影响，比如正火如果温度过高，那么则会在一定程度上导致变形增大，所以笔者认为在热处理之前需要做好温度的控制，进行正火处理。且根据实践证明得知，在正火处理之后为从根本上提高金属材料内部结构的均匀性，需要采取等温淬火的方式加以改善。还有一点需要注意的是因为工件的结构特点不同，所以对于不同的工件需要采取不同的热处理工序，尽可能减少热处理变形，当然这种方式比较复杂，且花费的时间比较多，所以可以在精度较高的零部件采取这种方式。
2.2 选择合适的夹持方式
夹持方式不同对零部件热处理过程的变形也会有所影响，所以需要根据实际的情况选择合适的夹持方式，这样不仅可以从根本上保证工件热处理中受热与冷却的均匀性，并且还可以从本质上降低金属组织应力，对缓解变形有着重要的现实意义，其中笔者认为可以针对性的采取支撑垫圈、补偿垫圈等方式，如果有花键孔的零部件则需要采取花键心轴的方式。
2.3 零件结构
在整个金属热处理冷却中金属零件结构产生的变形影响是十分重要的，一般情况下，薄的部分冷却的比较快，厚的部分冷却的比较慢，一般而言，在积极满足实际发展情况的时候，需要尽可能减少厚薄所带来的影响。另外还需要尽量减少过渡区因为应力不集中而产生的变形与开裂现象，要从根本上保证零件截面的均匀性。当然为从本质上减少因为冷却速度不均匀还产生的变形，需要从根本上保证零件结构与材料成分之间的对称性，尤其在零件结构设计的时候，要避免零件有沟槽等现象，还有便是在厚薄交界处，则需要减少零件孔、槽等不对称所带来的影响，对于厚度不均匀的零件需要采取预留加工量的方式。
2.4 机械加工
当热处理是中间工序时， 热处理前的加工余量可视为机加工余量和热处理变形量之和，通常机械加工余量易于确定， 而热处理由于影响因素多比较复杂， 因此为机械加工留出足够的加工余量， 其余均可作为热处理允许变形。热处理后再加工， 根据工件的变形规律， 施用反变形、收缩端预胀孔， 提高淬火后变形合格率。在最终热处理中， 热处理变形的允许值应满足图样上规定的工件尺寸， 而变形量要根据上道工序加工尺寸确定。
3、结束语
综上所述，在金属热处理过程中温度是十分关键的因素，且因为受到多方面因素所带来的影响，导致变形现象发生，为从根本上减少变形现象，则需要采取切实有效的热处理工艺，并且不断提高工件抗变形能力，提高内部应力。还有一点是需要对热处理过程中温度变化加以控制，改善在加热、冷却过程中温度变化区间所带来的影响，这样才能从本质上保证工件温度的均匀性，从而减少热应力所带来的影响，尽量改善工件的变形情况。
参考文献：
[1]庞勃. 浅谈影响金属热处理变形的因素及改善措施[J]. 科技创新与应用，2014（22）：112.
[2]孙大林，崔巧娜，刘晨蕊. 浅谈如何减小金属热处理过程中的变形[J]. 科技创业家，2014（01）：204
[3]陈国民. 对齿轮热处理畸变控制技术的评述[J]. 金属热处理，2012，37（02）：1-13.
[4]阎承沛. 我国齿轮热处理技术概况及发展趋势[J]. 热处理，2002（01）：14-25.
（作者单位：青海西宁特殊钢股份有限公司品质保证部）