谈建筑金属材料与热处理工艺的关系范文

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摘要：热处理工艺就是通过高溫状态下把物体的形态或者结构改变，让物体产生新的形变或性能，获得更佳综合效果的工艺方法。热处理工艺其中涵盖的技术基本有表面气象的沉积技术、形变的热处理技术、真空的热处理技术以及可控气氛的热处理技术等。在国内的建筑领域中，充分利用金属的一些良好性能，结合热处理工艺的应用，能有效利用金属材料，提高金属材料在建筑行业的利用率及增加建筑金属的使用范围。文章对建筑金属材料与热处理工艺之间的关系进行了分析与研究。

关键字：建筑；金属材料；热处理工艺

在金属材料应用于建筑中，如不能有效采用热处理工艺，将造成金属材料的大量浪费，增加建筑成本。同时热处理工艺的应用也要适当，对于不同建筑金属材料要采取不同的热处理工艺，要根据金属材料的性能、材质、使用要求等方面来考虑热处理工艺的结合使用。不当的热处理工艺会给建筑金属材料带来性能变化、功能改变等损坏，对金属材料造成浪费，在建筑物上使用容易使建筑金属带来安全隐患。因此要想有效的使用热处理工艺技术，需要全面准确掌握建筑金属材料与热处理工艺的关系，了解和分析建筑金属材料对不同热处理工艺技术的操作要求及操作流程，区别对待不同金属材料使用热处理工艺技术［11。建筑金属材料在设计之初要经过试验制定正确热处理工艺，合理安排操作流程，让建筑金属材料获得所需的最佳效果。

1建筑金属材料的性能结构

在工业生产中金属材料被广泛的应用，最为常见的金属材料有铝、铅、铁、铜、锌以及锰镍等。在建筑行业中也不例外，其中使用的大部分金属材料都是合金材料，建筑行业合金材料的结构有金属与原子结合及空间原子的相互排列两种方式，金属的性能会由原子的排列方式不同而产生较大的差异，不同的原子排列方式也受温度、应力等方面的影响。因此，建筑金属材料在热处理工艺过程中，是经过在一定介质中加热金属合金材料，依据性能要求改变加热的时间，然后在不同介质中把金属材料进行按照要求的冷却，冷却的时间也是可以根据性能变化来调节，通过改变金属材料表面或者内部组织结构来改变性能，满足建筑用材需要的工艺。金属或者合金材料的原子排列方式都可以通过热处理工艺按照工程技术需要，改变控制机械使用性能。金属材料的性能对于不同的热处理工艺技术会有较大差异。因此，只有通过具体深入的研究分析热处理工艺和建筑金属材料的关系，才可以准确把握热处理工艺技术改变金属材料的性能。

2建筑金属材料与热处理工艺的关系

2．1热处理温度与金属材料切变模量

建筑金属材料在热处理过程中，对环境条件的把握是比较重要的，尤其是在冷却、加热或保温的处理工艺中，处理工艺是通过改变金属材料的内部组织结构及表面构成或形态来达到相关要求目的Pl。环境条件的把握最为重要的是温度参数的控制，温度也是热处理工艺中比较重要的工艺参数。温度的合理控制能够提高金属材料加工的柔韧性，增强加工的相关性能指标，保证金属材料相关性能的满足要求。在金属的使用性能中，切变模量是指金属材料受到剪切应力后产生形变，在形变的范围中切应力与切应变的比值。这是金属材料的主要性能指标之一，切应变模量与金属材料的刚性相关，能够体现金属材料在抵抗切应变的情况，要想金属材料有较强的刚性，就要增大金属材料的切变模量。而金属材料经过热处理后切变模量会发生改变，同时材料性能可随着改变。金属材料的切变模量与材料内原子作用力相关，而温度对原子作用力有较大影响，因此，当金属材料经过热处理后，切变模量也发生变化，从而可以控制金属的性能提高。

2．2热处理预热与建筑金属切削性能

建筑金属材料的切削性能，由于金属性能硬度和柔软度太高，不易于切削。同时在不同的环境和使用条件下，建筑金属材料切削效果也不尽相同。通过把热处理中预热工艺的加入，能解决金属材料性能、质量问题，增加材料切削的可塑性，大大提高建筑金属材料的加工精度。然而热处理的预热工艺也有一定的范畴，其主要针对各种锻、焊、铸工件的半成品或者毛坯，消除生产过程中加工及冶金产生的缺陷，让产品得到有效的利用。在对金属材料切削的预热加工中，要注意切削产生的粘刀现象。粘刀现象的产生是由于切削过程中齿坯材料硬度过大或预热不够产生的，其容易在切削处形成积屑，使金属材料加工中表面光滑度降低，对后续的加工造成影响。粘刀可以采用不完全淬火加上正火的预热处理工艺来避免，这种工艺能让切削产生积屑过度到挤裂，保证加工产品的光滑程度，减少金属预热处理工艺的粘刀现象。

2．3金属材料抗应力腐蚀与热处理应力

金属材料应力的腐蚀指的是金属材料受周围环境的腐蚀，而发生损坏及断裂，是受到环境而产生拉伸力影响。金属材料在热处理中产生较高温度，与外界环境温度相差较大，冷却后表面温度会下降，让材料内部产生拉应力，在环境影响下材料体积膨胀，外部表层产生与内部相反的拉应力，对材料的腐蚀开裂有影响。通过增加金属材料热处理应力的控制能够加强材料内部结构及性质，防止环境的腐蚀而断裂损坏。

2．4金属材料断裂性与热处理温度

热处理温度的变化与金属材料的断裂性有紧密联系。金属材料的断裂性能反应材料在不同外力的作用下产生变形的极限程度，任何金属材料都有一定细微尺寸及数量的裂纹，金属材料的断裂指的是出现极限裂纹。对断裂产生影响的金属性能是金属的硬度，硬度可以通过金属内部结构来改变，减少内部错位密度及错位程度可以提高硬度，当前减少错位密度及错位程度的最有效方法是利用热处理提高材料温度，对材料细晶强化，提高晶界的比例加强材料强韧性P1。因此只有不断提高金属材料性能及硬度，通过热处理使材料达到一定温度，材料的内部宏观性能发生改变，才能防止金属材料断裂。

3总结

在金属材料的应用中，热处理工艺对金属材料性能改变发挥着重要的作用。在建筑金属材料的使用中，为了能更加有效地发挥建筑金属材料固有价值，减少金属材料在建筑中的浪费和不合理应用，则需要对建筑金属材料采取热处理工艺的加工。科学、有效、充分的热处理毕竟能加强材料性能，而且能增加材料的质量、使用时间和利用率。在实际的建筑金属材料使用中，要准确地把握热处理与之的关系，掌握热处理在建筑金属材料中的应用技术。通过分析热处理工艺的基本概念，介绍建筑金属材料的结构构成和基本性能，研究热处理工艺与建筑金属材料之间的关系，使热处理在建筑金属材料中有更广泛全面的应用。

参考文献

［1］袁红，方艳丽，王华明．热处理对激光熔化沉积TA15钛合金组织及压缩性能的影响［J］．红外与激光工程，2010（04）＝23－24．

［2］丁拥军，李卫京，崔世海，韩建民，车玉玺，王金华．微合金化铸钢热处理工艺的研究［J］．机械工程材料，2009（07）：123－124．

［3］王华明，张凌云，李安，汤海波，张述泉，方艳丽，李鹏．高性能航空金属结构材料及特种涂层激光熔化沉积制备与成形研究进展［J］．金属热处理，2009（01）：78－79．

作者：汪文忠 单位：浙江省城北建筑装溃工程有限公司