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摘要：热处理是机械制造过程中一项必要的生产工艺，能有效改善金属或合金材料零件中存在的性能缺陷，使金属材料最终成为能满足机械生产作业所需的零件。本文首先对机械制造中热处理的概念进行介绍，然后从机械制造工艺、零件毛坯质量、零件切削加工性能、零件表面处理效果几个方面阐述热处理在机械制作过程中产生的作用，旨在为相关人员提供参考。
关键词：热处理;机械制造;作用
引言
机械制造为国民经济的发展提供基础技术保障，只有确保零件在综合性能和质量上达到预定指标，才能保障工业生产效率。在机械制造过程中应用热处理工艺对零件进行处理，能有效改善零件金属材料本身和在制造过程中存在的缺陷，对实现机械制造目标具有重要支撑意义。
1 机械制造中的热处理
热处理是指利用加热、保温和冷却的工艺对固态材料进行处理，以使固态材料具有符合工业生产要求的性能或预期组织，在机械制造中的应用非常广泛，与切削加工、锻压、焊接等同属于机械制造的必要生产工艺[1]。热处理能使金属材料中金属晶粒的大小和排列方式发生变化，机械制造中应用的金属材质零件在用过热处理后，在不改变零件形状、大小、质量的情况下使其内部或表面化学成分发生变化，使其更加满足机械制造零件性能要求。金属材料在性能上的应用潜力通过热处理方式被进一步发掘，切削加工性能得到改变，使用寿命得到延长，且零件生产质量、生产效率和生产成本都得到不同程度的优化。因此，在机械制造过程中，结合不同的生产目标采用不同热处理加工工艺对金属材料进行处理，对促进机械制造行业的进步与发展都有积极的促进作用。
2 热处理在机械制造过程中的作用
2.1 对机械制造工艺产生的作用
机械制造属工业生产部门，主要负责生产机床、工具、仪器、仪表、各类机械设备等，为国民经济的发展提供技术装备，由于机械制造生产目的和应用工序位置存在差别，可将其进一步划分为预先热处理和最终热处理两类。其中预先热处理通常应用在毛坯生产和切削加工（或粗加工与半精加工）两道工序之间，主要包含退火、正火、调质、时效处理等步骤，应用目的是为了对零件毛坯中存在的缺陷进行改善，提高零件内应力。如采用均匀化退火可改善完成铸型凝固后液态合金表面化学成分排布不均匀的偏析现行，铸件冷却过程中产生的应力可通过去应力退火消除，还可应用去氢退火对毛坯铸件中的氢含量进行调整，通过热处理使零件获得更好的切削加工性能，使零件金属晶粒得到细化，为下道工序的应用创造良好的准备条件。如等温正火工艺是在机械制造过程中，将毛坯构件加热至形成奥氏体后，迅速降温冷却同时衔接珠光体等温转变，以此调整毛坯构件的金相组织。大量生产实践经验表明，由于等温正火中增加了预处理步骤，以等温正火方式替代正火，能更好地控制金属材料的硬度，在生产大批量具有精度和性能要求的零件时，具有良好的应用效果。
最终热处理通常应用在半精加工和精加工两道工序之间，具体包含淬火、回火，表面热处理，渗碳、氮化等方式，具体需要结合零件最终生产性能要求进行应用[2]。部分机械零件因在精密度等方面有更加严格的要求，还需要增加辅助热处理工序，通过冷处理、蒸汽处理、时效处理等多种方式提高机械零件的精密度或其他性能参数。
2.2 对零件毛坯质量产生的作用
我国机械制造行业正处于从传统粗加工批量生产到精细化生产的转型阶段，生产的零件在造型、性能等方面的要求都有所提升，应用可控气氛工艺成品进行热处理，能充分满足不断提高的机械制造需求，具体应用流程如图1所示。在机械制造过程中，通常采用焊接、锻压、铸造等成型方式对零件毛坯进行处理，但以上毛坯成型方式在应用过程中会不可避免的对毛坯造成一定损害，使得实际生产的毛坯在质量上存在一定不足。通过科学的应用热处理方法，能有效消除不同毛坯成型方法对毛坯质量带来的不良影响，如正火、退火等方式。应用热处理方式对零件存在的缺陷和问题进行改善并消除，使零件达到预期性能标准[3]。
2.3 对零件切削加工性能产生的作用
在机械制造生产过程中，薄壁铝合金管壳类零件由于整体抗剪切承载能力较弱，经常发生变形问题，严重影响该类产品的成品率[4]。应用热处理工艺在薄壁铝合金管壳类零件进行剪切造型之前对其进行处理，能有效提高该类零件的抗剪切承载能力，有效改善零件变形问题。先应用淬火和失效固溶方法对零件毛坯进行处理，提高材料的切削加工性能;利用粗加工后的再结晶时效热处理消除零件中留存的应力;半精加工后再进行时效热处理，保证零件内部应力完全消除;完成切削加工后，对零件最后进行低温热处理，使零件整体性能、强度等达到预期目标。通过以上方式对薄壁铝合金管壳类零件进行处理后，能有效改善零件在生产加工过程中存在的变形问题，确保零件能达到预期精度要求，在生产质量和成品数量双方面都有所保障。
衡量金属材料切削加工性能的指标主要包含生产率和刀具耐用度、切削力的大小、切削温度高低、加工质量等，金属材料本身的物理性能、化学成分、力学性能等都会对其切削加工性能产生一定影响[5]。在机械制造生产加工的初始阶段，金属材料的力学性能、物理和化学成分等都是固定且统一的，只有应用热处理方式对其进行处理，才能使金属材料的内部组织、力学性能等发生变化，使其具有更好的切削加工性能，最终得到满足应用指标的零件。
2.4 对零件表面处理的作用
由于完成生产加工的金属或合金零件最终工作环境工作强度较大，需要长期处于摩擦环境中，保证金属或合金零件表面的硬度和耐磨水平，对我国工业行业的发展具有重要意义[6]。因此，在机械制造过程中，需要对该类金属或合金零件的硬度、耐磨度、抗冲击能力、芯部强度及韧性等都提出严格要求，才能使其适应高强度的作業环境，为相关机械正常运行提供保障。在实际机械制造过程中，若单纯采用淬火和回火工艺对钢材料进行处理，难以保障完成生产的零件能达到预期性能指标，通过应用具有针对性的热处理工艺，对零件表面进行处理，使其在性能和强度上得到优化，是当前机械制造过程中对零件综合性能进行优化的主要方式。如应用热处理工艺对连杆、轴承类零件进行处理，利用调质处理获得回火索氏体组织，使连杆、轴承类零件的综合机械性能得到增强，使其具有更好的韧性和强度，能适应受力情况较为复杂的作业环境。应用淬火和低温回火工艺对高硬度、高耐磨要求的模具类零件进行处理，获得回火马氏体、细粒状碳化物和少量参与奥氏体组织，能有效提高该类零件的硬度和耐磨性。通过此种方式对各类金属或合金材质的工具、模具和零部件进行处理，能有效提高工具、模具和零部件的综合性能，使其在实际作业环境中更好地发挥其应用价值，延长工具、模具和零件的使用寿命，节省工业生产成本，提高相关企业的综合效益。
3 结束语
综上所述，热处理工艺属于一种必要的机械制造方法，随着我国机械制造行业的不断发展，热处理工艺也更加成熟，在实际应用中可根据应用目标的不同进行针对性调整，以确保完成生产加工的零件达到预期性能指标。对机械制造从业人员来说，只有深入了解热处理工艺的应用原理，掌握不同热处理加工方式对不同金属或合金材料产生的不同影响，在实际机械制造过程中科学的应用热处理加工方式，才能切实提高我国机械制造水平，促进行业发展。
参考文献
[1] 赵琳. 浅谈热处理在机械制造过程中的作用[J]. 中国设备工程， 2020（1）：2.
[2] 王志宏， 薛子闯. 热处理在机械制造过程中的作用[J]. 2021（2019-11）：69-69.
[3] 闫仕品. 金属材料热处理工艺在机械制造中的应用[J]. 大众标准化， 2019（18）：2.
[4] 杨宗伟. 探析机械制造过程中热处理工艺及其运用[J]. 建材与装饰， 2019， （013）：211-212.
[5] 罗丽霞. 机械制造热处理节能的问题探讨[J]. 内燃机与配件， 2019， No.298（22）：180-181.
[6] 王志宏， 薛子闯. 热处理在机械制造过程中的作用[J]. 科技资讯， 2019（11）：69-69.
关键词：热处理;机械制造;作用
引言
机械制造为国民经济的发展提供基础技术保障，只有确保零件在综合性能和质量上达到预定指标，才能保障工业生产效率。在机械制造过程中应用热处理工艺对零件进行处理，能有效改善零件金属材料本身和在制造过程中存在的缺陷，对实现机械制造目标具有重要支撑意义。
1 机械制造中的热处理
热处理是指利用加热、保温和冷却的工艺对固态材料进行处理，以使固态材料具有符合工业生产要求的性能或预期组织，在机械制造中的应用非常广泛，与切削加工、锻压、焊接等同属于机械制造的必要生产工艺[1]。热处理能使金属材料中金属晶粒的大小和排列方式发生变化，机械制造中应用的金属材质零件在用过热处理后，在不改变零件形状、大小、质量的情况下使其内部或表面化学成分发生变化，使其更加满足机械制造零件性能要求。金属材料在性能上的应用潜力通过热处理方式被进一步发掘，切削加工性能得到改变，使用寿命得到延长，且零件生产质量、生产效率和生产成本都得到不同程度的优化。因此，在机械制造过程中，结合不同的生产目标采用不同热处理加工工艺对金属材料进行处理，对促进机械制造行业的进步与发展都有积极的促进作用。
2 热处理在机械制造过程中的作用
2.1 对机械制造工艺产生的作用
机械制造属工业生产部门，主要负责生产机床、工具、仪器、仪表、各类机械设备等，为国民经济的发展提供技术装备，由于机械制造生产目的和应用工序位置存在差别，可将其进一步划分为预先热处理和最终热处理两类。其中预先热处理通常应用在毛坯生产和切削加工（或粗加工与半精加工）两道工序之间，主要包含退火、正火、调质、时效处理等步骤，应用目的是为了对零件毛坯中存在的缺陷进行改善，提高零件内应力。如采用均匀化退火可改善完成铸型凝固后液态合金表面化学成分排布不均匀的偏析现行，铸件冷却过程中产生的应力可通过去应力退火消除，还可应用去氢退火对毛坯铸件中的氢含量进行调整，通过热处理使零件获得更好的切削加工性能，使零件金属晶粒得到细化，为下道工序的应用创造良好的准备条件。如等温正火工艺是在机械制造过程中，将毛坯构件加热至形成奥氏体后，迅速降温冷却同时衔接珠光体等温转变，以此调整毛坯构件的金相组织。大量生产实践经验表明，由于等温正火中增加了预处理步骤，以等温正火方式替代正火，能更好地控制金属材料的硬度，在生产大批量具有精度和性能要求的零件时，具有良好的应用效果。
最终热处理通常应用在半精加工和精加工两道工序之间，具体包含淬火、回火，表面热处理，渗碳、氮化等方式，具体需要结合零件最终生产性能要求进行应用[2]。部分机械零件因在精密度等方面有更加严格的要求，还需要增加辅助热处理工序，通过冷处理、蒸汽处理、时效处理等多种方式提高机械零件的精密度或其他性能参数。
2.2 对零件毛坯质量产生的作用
我国机械制造行业正处于从传统粗加工批量生产到精细化生产的转型阶段，生产的零件在造型、性能等方面的要求都有所提升，应用可控气氛工艺成品进行热处理，能充分满足不断提高的机械制造需求，具体应用流程如图1所示。在机械制造过程中，通常采用焊接、锻压、铸造等成型方式对零件毛坯进行处理，但以上毛坯成型方式在应用过程中会不可避免的对毛坯造成一定损害，使得实际生产的毛坯在质量上存在一定不足。通过科学的应用热处理方法，能有效消除不同毛坯成型方法对毛坯质量带来的不良影响，如正火、退火等方式。应用热处理方式对零件存在的缺陷和问题进行改善并消除，使零件达到预期性能标准[3]。
2.3 对零件切削加工性能产生的作用
在机械制造生产过程中，薄壁铝合金管壳类零件由于整体抗剪切承载能力较弱，经常发生变形问题，严重影响该类产品的成品率[4]。应用热处理工艺在薄壁铝合金管壳类零件进行剪切造型之前对其进行处理，能有效提高该类零件的抗剪切承载能力，有效改善零件变形问题。先应用淬火和失效固溶方法对零件毛坯进行处理，提高材料的切削加工性能;利用粗加工后的再结晶时效热处理消除零件中留存的应力;半精加工后再进行时效热处理，保证零件内部应力完全消除;完成切削加工后，对零件最后进行低温热处理，使零件整体性能、强度等达到预期目标。通过以上方式对薄壁铝合金管壳类零件进行处理后，能有效改善零件在生产加工过程中存在的变形问题，确保零件能达到预期精度要求，在生产质量和成品数量双方面都有所保障。
衡量金属材料切削加工性能的指标主要包含生产率和刀具耐用度、切削力的大小、切削温度高低、加工质量等，金属材料本身的物理性能、化学成分、力学性能等都会对其切削加工性能产生一定影响[5]。在机械制造生产加工的初始阶段，金属材料的力学性能、物理和化学成分等都是固定且统一的，只有应用热处理方式对其进行处理，才能使金属材料的内部组织、力学性能等发生变化，使其具有更好的切削加工性能，最终得到满足应用指标的零件。
2.4 对零件表面处理的作用
由于完成生产加工的金属或合金零件最终工作环境工作强度较大，需要长期处于摩擦环境中，保证金属或合金零件表面的硬度和耐磨水平，对我国工业行业的发展具有重要意义[6]。因此，在机械制造过程中，需要对该类金属或合金零件的硬度、耐磨度、抗冲击能力、芯部强度及韧性等都提出严格要求，才能使其适应高强度的作業环境，为相关机械正常运行提供保障。在实际机械制造过程中，若单纯采用淬火和回火工艺对钢材料进行处理，难以保障完成生产的零件能达到预期性能指标，通过应用具有针对性的热处理工艺，对零件表面进行处理，使其在性能和强度上得到优化，是当前机械制造过程中对零件综合性能进行优化的主要方式。如应用热处理工艺对连杆、轴承类零件进行处理，利用调质处理获得回火索氏体组织，使连杆、轴承类零件的综合机械性能得到增强，使其具有更好的韧性和强度，能适应受力情况较为复杂的作业环境。应用淬火和低温回火工艺对高硬度、高耐磨要求的模具类零件进行处理，获得回火马氏体、细粒状碳化物和少量参与奥氏体组织，能有效提高该类零件的硬度和耐磨性。通过此种方式对各类金属或合金材质的工具、模具和零部件进行处理，能有效提高工具、模具和零部件的综合性能，使其在实际作业环境中更好地发挥其应用价值，延长工具、模具和零件的使用寿命，节省工业生产成本，提高相关企业的综合效益。
3 结束语
综上所述，热处理工艺属于一种必要的机械制造方法，随着我国机械制造行业的不断发展，热处理工艺也更加成熟，在实际应用中可根据应用目标的不同进行针对性调整，以确保完成生产加工的零件达到预期性能指标。对机械制造从业人员来说，只有深入了解热处理工艺的应用原理，掌握不同热处理加工方式对不同金属或合金材料产生的不同影响，在实际机械制造过程中科学的应用热处理加工方式，才能切实提高我国机械制造水平，促进行业发展。
参考文献
[1] 赵琳. 浅谈热处理在机械制造过程中的作用[J]. 中国设备工程， 2020（1）：2.
[2] 王志宏， 薛子闯. 热处理在机械制造过程中的作用[J]. 2021（2019-11）：69-69.
[3] 闫仕品. 金属材料热处理工艺在机械制造中的应用[J]. 大众标准化， 2019（18）：2.
[4] 杨宗伟. 探析机械制造过程中热处理工艺及其运用[J]. 建材与装饰， 2019， （013）：211-212.
[5] 罗丽霞. 机械制造热处理节能的问题探讨[J]. 内燃机与配件， 2019， No.298（22）：180-181.
[6] 王志宏， 薛子闯. 热处理在机械制造过程中的作用[J]. 科技资讯， 2019（11）：69-69.