[論文關鍵詞] 金屬零件的製造 熱處理工藝 提高
[論文摘 要] 本文從三個方面論述了熱處理工藝在提高金屬零件的製造水平中的作用。
引言
在現代生產中，金屬零件的製造是一個重要的環節，具有舉足輕重的作用，因此提高金屬零件的製造水平成爲一項不可缺少的工作。而在金屬零件的製造過程中，熱處理工作又是提高其製造水平的重要措施。在設計工作中，正確制定熱處理工藝可以改變某些金屬的性能。而不合理的熱處理條件，不僅不會提高材料的機械性能，反而會破壞材料原有的性能。因此，設計人員應根據金屬材料成分，準確分析金屬材料與熱處理工藝的關係，制訂合理的熱處理的工藝，合理安排工藝流程，才能得到理想的效果，提高金屬零件的製造水平。
在現代工業生產中，廣泛使用的金屬有鐵、鋁、銅、鉛、鋅、鎳、鉻、錳等。但用得更多的是它們的合金。金屬和合金的內部結構包含兩個方面：其一是金屬原子之間的結合方式；其二是原子在空間的排列方式。金屬的性能和原子在空間的排列配置情況有密切的關係，原子排列方式不同，金屬的性能就出現差異。
爲了得到更好的金屬性能，滿足製造和使用要求，我們將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度，並在此溫度中保持一定時間後，又以不同速度在不同的介質中冷卻，透過改變金屬材料表面或內部的顯微組織結構來改變其性能，這就是金屬材料熱處理過程。
不同的熱處理條件會產生不同的材料性能改變效果，下面從3個方面來說明熱處理工藝在提高金屬零件的製造水平中的作用。
一、提高金屬材料的切削性能和加工精度
在各類鑄、鍛、焊工件的毛坯或半成品金屬材料的切削過程中，由於被加工材料、切削刀具和切削條件的不同，金屬的變形程度也不同，從而產生不同程度的光潔度。各種材料的最佳切削性能都對應有一定的硬度範圍和金相組織。爲了得到最佳切削性能，就要求被加工材料具有合適的組織狀態，這就要用到預先熱處理。
透過預先熱處理，可以消除或減少冶金及熱加工過程產生的材料缺陷，併爲以後切削加工及熱處理準備良好的組織狀態，從而保證材料的切削性能、加工精度和減少變形。
舉例1：齒坯材料在切削加工中，當齒坯硬度偏低時會產生粘刀現象，在前傾面上形成積屑瘤，使被加工零件的表面光潔度降低。而對齒坯材料進行正火＋不完全淬火處理，切屑容易碎裂，形成粘刀的`傾向性減少。並隨着齒坯硬度的提高，切屑從帶狀向擠裂狀過渡，從而減少了粘刀現象，提高了切削性能。
舉例2：鋁合金在加工過程中，通常都是先經強化處理（固溶處理＋時效；時效），這樣可以得到晶粒細小、均勻的組織，比鑄態或壓力加工狀態的切削性能好，不僅改善了切削性能，而且同時提高了機械加工精度。
二、提高金屬材料的斷裂韌性
金屬材料的斷裂韌性指含有裂紋的材料在外力作用下抵抗裂紋擴展的性能。提高金屬斷裂韌性的關鍵是要減少金屬晶體中位錯，使金屬材料中的位錯密度下降，從而提高金屬強度，而減少金屬晶體中位錯的一種重要方法，就是細晶強化，其原理是透過細化晶粒使晶界所佔比例增高而阻礙位錯滑移從而提高材料強韌性。而金屬組織的細晶強化的過程實際上就是金屬熱處理。