摘要：对于冶金技术的控制，通常采用非常多的指标来确定不同的评价体系，常规的冶金技术控制方法，技术控制灵活，比较适用于小型的冶金企业，但是不同体系有着不同的标准，不同的标准间评价的指标也会不同，因此，常规的冶金技术控制用于大型的冶金工业时，可能会存在控制效率较低的情况，影响生产速率，为此，本文研究了基于金属材料热处理的冶金技术控制性能，探究利用金属材料热处理的理论作为评价的基础，根据不同框式的成分，对金属进行分析，实现温度的优化，改变金属材料自由能改善眼睛的凝固顺序，从另一个角度优化和提升冶金的控制链。

关键词：金属元件 热处理 控制性能 粉末金属

一：金属材料热处理技术发展简介与未来发展趋势

当前，市面上出现的两种新型材料热处理技术，主要是以形变热处理和真空状态热处理为主，这两种各有差距，形变热处理及将金属材料进行加热之后，使材料的塑性得到延展，把塑性的材料变形之后进行热处理，进行有机结合，从而诞生的一种新型热处理技术，这种处理方式的优势是能够在热处理的情况下，通过一道工序，使得材料在形体上得到强化，在相变上也得到强化，达到两者都强化的综合效果，真空状态下的热处理，就是把需要进行处理的部件放到真空炉当中进行加热，在这个过程中，包含了真空退火，淬火等环节经过真空处理后的，金属材料，真空热处理的优势可以实现无氧化，无脱碳，无渗碳可去掉工件表明的碎屑并且具有脱脂除气等作用，从而使金属材料达到表面净化的效果。

从当前的金属热处理来看，金属热处理未来的发展是将加热过程以及冷却过程进行不断的改革与更新，同时，在这一过程中，发展真空状态下的金属热处理技术，以及衍生出一些其他的金属热处理工艺，并且不断地创造出一些新式的金属表面热处理工艺，因为现在金属内部已经达到了一个令人满意的地步，但是表面锈蚀问题依旧存在，如何在金属热处理过程中在表面进行热处理，改变金属表面锈蚀的问题是未来发展的一个大方向，同时，从另一个方面来说，金属热处理过程就是对金属元件性质进行一个锻造，该目标就是提升金属元件热处理之后的强度，柔韧度以及抗磨损能力，同时，要对金属热处理过程中的氧化问题进行解决，尽量降低金属热处理过程中金属元件表面氧化的问题，并且降低金属元件处理过程中发生形变的问题，同时，在这一过程中，也要做到节能减排，将金属热处理工艺的成本降到最低，提升整体的经济效益【1】。

二：目前主流的金属材料热处理新工艺简析

2.1气氛可控热处理

气氛控制热处理技术，是把所要求处理的零部件放于带有炉气成分的加热炉中进行加热热处理，在其中，按照所要求特性的差异，可更改炉气内部的气体成分，一般来说，金属元件所要求的特性主要是渗碳还原和中性这三种特性，但如果是为避免金属元件在表面产生氧化，那么便可在加热炉中简单地进行保护性气氛，在这种处理方法下，主要有三种气氛，第一种气氛为吸热时，即为在呼吸状态时，这其中包含了将煤气等可燃气体和空气进行按照一定的配比进行混合以后，形成了一个全新的气体加热器，主要用作在高碳钢的保护气中，第二气氛为放热，和第一种方法相同，都是把煤气等可点燃气体和空气按照配比混合，但是其接下来燃烧所形成的气氛就是放热阶段型气氛，该气氛在各种制备气氛囊中也是成本最低的一类，其目的主要是用来避免在升温时会产生氧化现象，如低合金钢在受热过程中形成的退火，光亮等问题，第三种气包括了呼吸式气氛和放热阶段式气氛的结合体以及吸放热阶段气氛，它是将气体和空气再进行配比混合，然后进行放热阶段式的燃烧，把刚点燃的产物和先前配好的燃料再进行配比，最后在填满了催化产物的容器里再进行呼吸式的反应，这样形成的气体便是吸放热阶段气氛，它同时兼顾了上述两种的使用用途，由于这种气氛的含氮有机物含量非常低，因此可以很明显的降低了金属材料零部件在热处理后形成钢筋脆断的状况，而通过这种气氛热处理后的金属材料还具备了如下优势，在对零部件的实际加热中，金属氧化和零部件内部脱碳产生的问题都可以明显的减少，对钢材的使用也进行了相应的节省，同时，还提高了处理后零部件的加工质量，从而确保了零部件内部没有产生变形，提高了零部件的加工精密性【2】。

2.2真空状态热处理

真空状态下的热处理技术诞生于真空技术之后，也得益于真空技术的飞速发展，再加上部分金属元件的性能需要更加安全牢固，这就使得真空状态下的热水技术得到了飞速发展，在真空状态热处理技术当中，真空退火，其作用是避免金属元件出现氧化等拖探情况，目前，除了用于常见的合金金属之外，还应用于一些与气体亲和力较强的金属，例如，钛，镁等金属，并且真空淬火也开始大面积应用于不锈钢等材料的淬火，并且多种时效性的金属熔固等处理也用到了真空状态下的热处理技术，而且近些年来，真空状态下热处理的技术，其工作方式也发生了翻天覆地的变化，从周密性的密闭作业转变为了一种流水带式的连续作业方式，在近些年来高温渗碳以及真空淬火的概念上，又诞生了一种全新的技术，这种技术被命名为真空渗碳，这种新技术的优点只有一个，那就是使得渗碳变得简单，容易操作，渗碳工作周期明显缩短【3】。同时，对于渗碳过程中所消耗的气体，消耗量明显下降，对于金属元件表面的炭素含量也能轻重把控，对环境几乎是零污染的，真空状态下的热处理技术，可以使得能量损耗降低，因为在真空状态下加热升温的速度比较均衡，同时，升温速度比较缓慢，在类似于低温慢煮，在这种状态下，金属元件是几乎不会发生形变的，除此之外，真空状态下的热处理过程中，由于空气含量非常的低，可以有效减少金属元件的氧化程度，同时，真空状态下的热处理，可以将金属元件表面的氧化物一起处理掉，有助于金属元件表面摩擦率下降，同时，提高了金属元件的耐磨能力，并且真空状态下热处理将金属中的气体能够更多的剥离，使得金属的韧性得到了提高，如果这种金属应用于造桥，其使用寿命是普通材料的1.5倍到2倍。

三：金属材料的热处理后变形温度影响的因素和的有效控制措施

3.1注重预处理变形控制

针对材料的预处理过程需要有效开展，要想进一步降低材料出现变形缺陷的潜在概率，可以同时结合材料情况进行选择等温正火的方法，进行对材料表面的退火处理。相关材料实践分析研究还表明，将正火处理退火过程进一步有效地开展了之后，在金属元件表面经过等温淬火再进行对材料内部的进一步有效地处理，可以充分确保了材料结构本身的应力均匀性并不会进一步发生受力不稳定均匀开裂的缺陷现象，当然，此预处理技术方式应用的广泛开展虽然具备其较高技术的经济成效性，但是鉴于其使用成本一般较高，并且其处理过程时间周期相对会较长，所以仍然需要人们结合工程实际处理需求加以合理的选择。该金属预处理的方式广泛适用于各类精细的金属材料及其加工设备之中【4】。

3.2注重对机械加工的强化

热处理的工艺实施在一种金属材料热处理加工生产过程中，其主要工序过程并都不是固定地不变的，而是要根据使用材料条件的具体情况不同，其各工艺过程实施主要工序环节也往往存在一些差异。部分材料热处理的前加工，热处理的工艺其最后的环节，而还有些特殊材料热处理的前加工，工艺实施在其中间环节。由于实际机械材料加工和处理等过程设计中，针对加工余量的预留情况也可以作更为直观简单型的分析确定，如若对材料本身实施了热处理的工艺流程完毕，需要继续进行其他二次成形加工，可以利用在材料实际二次加工和处理等过程中，基于对材料的变形评价规律，结合反变形工艺等技术方式，来进一步提升材料质量的合格率，实现了对材料二次变形工艺的更有效地控制，降低甚至提升了材料质量。

四：是改善冶金过程凝固的顺序和优化冶金的控制过程

基于金属材料热处理优化的另一个核心关键的技术，是指通过改善传统冶金控制凝固时间顺序，对现有传统的冶金凝固控制凝固过程顺序进行了优化。改善冶金过程凝固组织顺序，是要通过控制使金属材料凝固由某一种凝固组织，向凝固另一种凝固组织顺序转变这个过程而逐渐实现起来的。

热增脆和变形热处理的这种处理工艺方式主要都是在当时被人们熟知的是为了达到尽可能多让高温铝合金材料能达到高温铝合金材料最佳高温合金功能所使用到的其中的一种新技术的研究与处理加工方式，其的理论实质是主要的就是要通过利用高温金属塑性过程的热变形加工处理方式和高温金属材料热处理工艺过程方式来实现有效地改变这些高温合金其本身具有的热物理性质，提高这种金属材料对其表面的拉伸强度、韧性能和增加其热抗腐蚀能力。

五：粉末冶金材料的热处理工艺

粉末冶金材料中的粉末热处理效果要先根据产品其的化学成分特征和烧结晶粒度进行确定，其中形成的颗粒孔隙的存在无疑是最后一个影响重要的因素，粉末冶金材料在粉末压制加工和粉末烧结成型过程中，形成颗粒状的粉末孔隙几乎贯穿到整个烧结金属元件成型中，而孔隙粒的大量存在会影响粉末冶金热处理加工的加工方式精度和烧结效果。

5.1淬火热处理工艺

粉末冶金材料中由于具有孔隙的杂质成分存在，在承受高温下传热强度和烧结速度方面也往往相对要比显著要低于其他超致密型材料，因此这些粉末产品在经受低温淬火或烧结作用时，淬透传热性能都相对的会显得较差。另外进行高温下淬火和烧结过程时，粉末材料基体中析出的烧结物密度一般也就和这些粉体材料的本身固有的高电导热性值之间基本上是要呈成一正比关系的;粉末冶金材料因为受其特殊烧结与铸造成型工艺控制及它与任何其他金属致密型结构材料性能方面的极细微结构差异，内部的显微组织结构均匀性方面虽都要远远显著的优于一般金属致密性材料，但其还必须存在有一个相对较小的程度上的内部或微观区域结构上的微观组织得不均匀性，所以，完全的奥氏体化需的锻造时间一般约会比与其直径相应长度的普通锻件要再长得上近50%，在再添加任何一些其他合金元素时，完全的奥氏体化温度就将会变得相对的更高、时间也就会变得相应得更的长【5】。

5.2化学热处理工艺

化学热处理工作中的一般基本化学反应次序都只应同时包括热产物分解、吸收、扩散这样的这三个热化学过程基本化学反应过程，粉末冶金材料表面改性的化学热处理技术通常只包括用了共渗碳、渗氮、渗硫氧化和多元共氮渗碳法等的这几种化学处理方法形式，在使用这种化学的热处理技术形式材料中，淬硬深度高低最主要程度的也与该热处理工艺材料基体本身的相对尺寸密度特性等有关。因此，可以合理选择或在化学热处理时的具体工艺方法安排上应预先地采取了某些的相应工艺控制与措施，比如：渗碳法工艺时，在被热处理材料密度大于7g/cm3左右时则要采取适当手段采取适当措施来延长处理工艺时间。通过使用粉末冶金化学热处理烧结方法烧结可得到大幅度的提高烧结粉末材料及本身粉体的表面耐磨性，粉末冶金材料中独特研制的不锈表面均匀分布的奥氏体渗碳退火热处理工艺，使粉末经淬火处理或烧结回火后再烧结形成的各种粉体材料渗层表面的粉末总含渗碳量最高均可提高达约2%或数倍以上，碳化物颗粒可得到均匀紧密地分布并烧结均匀于其各个粉末渗层表面，能够在短期内获得具有很好的效果极大的能够进一步地提高粉末硬度性能和表面的耐磨擦等优良性能。

结语：从石器时代发展到人们目前了解的铁硅时代，新材料发展的这些演变也就大体上可以说反映得出了整个人类历史与文明进程的发展演变。超高强铝合金材质的科技研发，是历经了这么长久的岁月才真正能够实现，突破抗腐蚀性非常差的这种历史瓶颈，才实现到了现在的高强度、高刚韧性、耐磨性很好和超级耐化学腐蚀等这么多全面的综合优异的综合性能，并真正开始得到推广与普及应用，而这一步一步走来都是我们人类文明发展的重要进步和印记。

参考文献：

【1】张岩.金属材料热处理节能技术研究[J].黑龙江科技信息，2017：27.

【2】王洁梅.金属材料热处理节能新技术的研究[J].中国金属通报，2019：19-20.

【3】曾伟，韩旭，丁桦，刘浩.基于红外热象技术的金属材料疲劳性能研究方法[J].机械强度，2008：140-145.

【4】刘亚光.基于金属材料热处理节能新技术应用的分析[J].科技风，2017：109-109.

【5】王筱冬.探究金属材料热处理节能新技术[J].电脑迷，2018：201.