摘要：金属材料热处理是获得各种金属材料优良性能的重要手段，主要的作用原理为通过加热、冷却等适当的方式实现金属合金内容组织、结构的变化，实现材料性能的改善。在金属材料热处理的过程中，不仅材料的性能会发生变化，材料的形状变化也不可防止。金属材料热处理变形会对工件的精度、强度、寿命等产生直接的影响。因此，在金属材料热处理的过程中要尽可能地降低其变形量。本文主要对变形控制的关键因素进行了分析，同时提出了降低变形量的有效措施。关键词：金属材料；热处理；变形热处理工艺在实现金属材料性能改进方面有着非常重要的积极意义，但在利用热处理技术进行金属材料处理的过程中也存在材料变形等消极影响。机械加工与温度变形之间一方面是共存的关系，另一方面又需要进行防止。因此，在金属材料热处理的过程中要通过有效的方法对变形进行控制，使其保持在最小的范围之内。
1.金属材料热处理变形的原因分析1.1比容变形在对钢进行热处理的过程中，由于结构的组织相容存在差异，相变过程中出现的体积、尺寸等方面出现的变化就是比容变化。将比容变形运用到生产实践中，主要的方式就是通过特定的热处理工艺获得单纯的比容变形。比容变形具有方向性并不明确的特点，例如在对钢进行热处理的过程中，由于钢的组织结构较为均匀，因此其比容变形在不同的方向上的表现是相同的。同时，比容变形对零件体积、尺寸方面的改变程度与热处理次数无关。1.2内应力塑性变形在对钢件进行热处理的过程中，由于加热与冷却不均匀、相变不等时等因素都会导致内应力作用的产生，从而产生内应力塑性变形。内应力塑性变形主要具有以下几个方面的特征：第一，变形方向性较为明显；第二，内应力塑性变形主要作用与零件外形结构、形状，对体积影响并不明显；第三，零件总变形量与内应力作用次数成正比，而内应力作用次数与零件热处理次数相同，这也是内应力塑性变形的根本特征。依据应力产生的根源及表现特征对内应力塑性变形进行划分，主要包括组织应力塑性变形与热应力塑性变形两种类型。
2.金属材料热处理变形的温度影响因素及减小措施热处理工艺在工业生产的应用过程中包含了退火、淬火、回火等多种形式，但总的来讲这些形式都属于热作用过程，主要的阶段为加热阶段、保温阶段与冷却阶段。因此，对热处理工艺进行描述的过程中选取的参数主要包括加热速度与温度、保温时间、冷却速度、热处理周期等。加热炉是热处理工艺中非常重要的工具，加热炉中的温度测量那么是热处理工艺中非常重要的工艺参数测量。只有确保热处理工艺温度测量的准确，才能够确保热处理工艺标准的正确执行，从而提高产品的质量。因此，温度是热处理工艺中非常重要的因素，也是变形的关键影响因素。减小金属材料热处理变形的主要措施包括以下几个方面：第一，随着工艺温度的降低，工件高温强度的损失也会减少，从而导致工件的塑性抗力增强。在这种情况下，工件的抗应力变形、抗淬火变形及抗高温蠕动的综合能力会得到强化，从而实现热处理过程中变形的减小。第二，随着工艺温度的降低，工件加热与冷却的温度区间也随之减小，从而降低工件各个部位出现的温度不一致情况。通过这种方式实现热应力与组织应力的降低，从而实现热处理过程中变形的减小。第三，随着工艺温度的降低与热处理工艺时间的缩短，工件高温蠕动的时间也会随着减少，从而实现热应力处理过程中变形的减小。
3.金属材料热处理变形的其他影响因素及减小措施3.1加热与冷却次序方面的因素不同的零件具有不同的结构特点，因此在零件进行热处理过程中必须制定合理的处理顺序，通过这种方式实现热处理变形的减小，实现不同局部热处理过程中出现的变形情况之间的相互抵消，从而实现变形的最小化。但是，这种方式具有本钱高、过程复杂等缺陷，只有在非常紧密的零件热处理过程中才会应用。3.2冷却方法方面的因素金属淬火后冷却过程会对变形产生一定的影响，是导致金属变形的重要因素之一。在对零件进行淬火处理的过程中，利用热油进行淬火所产生的变形要比利用冷油进行淬火所产生的变形小。此外，油自身的冷却能力也对变形有着重要的影响；淬火的搅拌方式、搅拌速度等都对变形有着重要影响。在对金属进行热处理的过程中，如果冷却速度较快且不均匀，那么处理过程中产生的应力就越大，模具的变形也更大。因此，在确保模具硬度要求的前提下采用预冷，通过对冷却的分级来实现金属淬火过程中出现的热应力与组织应力的降低，从而减少工件变形。3.3装夹方式及夹具方面的因素通过装夹方式及夹具的合理选择，确保工件在加热冷却的过程中能够保持均匀，从而降低热应力及组织应力等不均匀的情况，实现变形的降低。在装夹的过程中，可以实现装夹方式的改变，通过补偿垫圈、叠加垫圈等方式实现装夹方式的合理化。
4.总结热处理工艺中存在的变形情况对工艺的效率造成一定的影响，为了确保工件的精准性，在进行工件热处理的过程中必须通过相应的措施将变形控制在最小范围之内。在热处理工艺过程中，对变形影响最大的因素就是温度，因此要注重温度因素的控制，从而对变形进行有效的控制。
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