談建筑金屬材料與熱處理工藝的關系范文

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摘要：熱處理工藝就是通過高溫狀態下把物體的形態或者結構改變，讓物體產生新的形變或性能，獲得更佳綜合效果的工藝方法。熱處理工藝其中涵蓋的技術基本有表面氣象的沉積技術、形變的熱處理技術、真空的熱處理技術以及可控氣氛的熱處理技術等。在國內的建筑領域中，充分利用金屬的一些良好性能，結合熱處理工藝的應用，能有效利用金屬材料，提高金屬材料在建筑行業的利用率及增加建筑金屬的使用范圍。文章對建筑金屬材料與熱處理工藝之間的關系進行了分析與研究。

關鍵字：建筑；金屬材料；熱處理工藝

在金屬材料應用于建筑中，如不能有效采用熱處理工藝，將造成金屬材料的大量浪費，增加建筑成本。同時熱處理工藝的應用也要適當，對于不同建筑金屬材料要采取不同的熱處理工藝，要根據金屬材料的性能、材質、使用要求等方面來考慮熱處理工藝的結合使用。不當的熱處理工藝會給建筑金屬材料帶來性能變化、功能改變等損壞，對金屬材料造成浪費，在建筑物上使用容易使建筑金屬帶來安全隱患。因此要想有效的使用熱處理工藝技術，需要全面準確掌握建筑金屬材料與熱處理工藝的關系，了解和分析建筑金屬材料對不同熱處理工藝技術的操作要求及操作流程，區別對待不同金屬材料使用熱處理工藝技術［11。建筑金屬材料在設計之初要經過試驗制定正確熱處理工藝，合理安排操作流程，讓建筑金屬材料獲得所需的最佳效果。

1建筑金屬材料的性能結構

在工業生產中金屬材料被廣泛的應用，最為常見的金屬材料有鋁、鉛、鐵、銅、鋅以及錳鎳等。在建筑行業中也不例外，其中使用的大部分金屬材料都是合金材料，建筑行業合金材料的結構有金屬與原子結合及空間原子的相互排列兩種方式，金屬的性能會由原子的排列方式不同而產生較大的差異，不同的原子排列方式也受溫度、應力等方面的影響。因此，建筑金屬材料在熱處理工藝過程中，是經過在一定介質中加熱金屬合金材料，依據性能要求改變加熱的時間，然后在不同介質中把金屬材料進行按照要求的冷卻，冷卻的時間也是可以根據性能變化來調節，通過改變金屬材料表面或者內部組織結構來改變性能，滿足建筑用材需要的工藝。金屬或者合金材料的原子排列方式都可以通過熱處理工藝按照工程技術需要，改變控制機械使用性能。金屬材料的性能對于不同的熱處理工藝技術會有較大差異。因此，只有通過具體深入的研究分析熱處理工藝和建筑金屬材料的關系，才可以準確把握熱處理工藝技術改變金屬材料的性能。

2建筑金屬材料與熱處理工藝的關系

2．1熱處理溫度與金屬材料切變模量

建筑金屬材料在熱處理過程中，對環境條件的把握是比較重要的，尤其是在冷卻、加熱或保溫的處理工藝中，處理工藝是通過改變金屬材料的內部組織結構及表面構成或形態來達到相關要求目的Pl。環境條件的把握最為重要的是溫度參數的控制，溫度也是熱處理工藝中比較重要的工藝參數。溫度的合理控制能夠提高金屬材料加工的柔韌性，增強加工的相關性能指標，保證金屬材料相關性能的滿足要求。在金屬的使用性能中，切變模量是指金屬材料受到剪切應力后產生形變，在形變的范圍中切應力與切應變的比值。這是金屬材料的主要性能指標之一，切應變模量與金屬材料的剛性相關，能夠體現金屬材料在抵抗切應變的情況，要想金屬材料有較強的剛性，就要增大金屬材料的切變模量。而金屬材料經過熱處理后切變模量會發生改變，同時材料性能可隨著改變。金屬材料的切變模量與材料內原子作用力相關，而溫度對原子作用力有較大影響，因此，當金屬材料經過熱處理后，切變模量也發生變化，從而可以控制金屬的性能提高。

2．2熱處理預熱與建筑金屬切削性能

建筑金屬材料的切削性能，由于金屬性能硬度和柔軟度太高，不易于切削。同時在不同的環境和使用條件下，建筑金屬材料切削效果也不盡相同。通過把熱處理中預熱工藝的加入，能解決金屬材料性能、質量問題，增加材料切削的可塑性，大大提高建筑金屬材料的加工精度。然而熱處理的預熱工藝也有一定的范疇，其主要針對各種鍛、焊、鑄工件的半成品或者毛坯，消除生產過程中加工及冶金產生的缺陷，讓產品得到有效的利用。在對金屬材料切削的預熱加工中，要注意切削產生的粘刀現象。粘刀現象的產生是由于切削過程中齒坯材料硬度過大或預熱不夠產生的，其容易在切削處形成積屑，使金屬材料加工中表面光滑度降低，對后續的加工造成影響。粘刀可以采用不完全淬火加上正火的預熱處理工藝來避免，這種工藝能讓切削產生積屑過度到擠裂，保證加工產品的光滑程度，減少金屬預熱處理工藝的粘刀現象。

2．3金屬材料抗應力腐蝕與熱處理應力

金屬材料應力的腐蝕指的是金屬材料受周圍環境的腐蝕，而發生損壞及斷裂，是受到環境而產生拉伸力影響。金屬材料在熱處理中產生較高溫度，與外界環境溫度相差較大，冷卻后表面溫度會下降，讓材料內部產生拉應力，在環境影響下材料體積膨脹，外部表層產生與內部相反的拉應力，對材料的腐蝕開裂有影響。通過增加金屬材料熱處理應力的控制能夠加強材料內部結構及性質，防止環境的腐蝕而斷裂損壞。

2．4金屬材料斷裂性與熱處理溫度

熱處理溫度的變化與金屬材料的斷裂性有緊密聯系。金屬材料的斷裂性能反應材料在不同外力的作用下產生變形的極限程度，任何金屬材料都有一定細微尺寸及數量的裂紋，金屬材料的斷裂指的是出現極限裂紋。對斷裂產生影響的金屬性能是金屬的硬度，硬度可以通過金屬內部結構來改變，減少內部錯位密度及錯位程度可以提高硬度，當前減少錯位密度及錯位程度的最有效方法是利用熱處理提高材料溫度，對材料細晶強化，提高晶界的比例加強材料強韌性P1。因此只有不斷提高金屬材料性能及硬度，通過熱處理使材料達到一定溫度，材料的內部宏觀性能發生改變，才能防止金屬材料斷裂。

3總結

在金屬材料的應用中，熱處理工藝對金屬材料性能改變發揮著重要的作用。在建筑金屬材料的使用中，為了能更加有效地發揮建筑金屬材料固有價值，減少金屬材料在建筑中的浪費和不合理應用，則需要對建筑金屬材料采取熱處理工藝的加工。科學、有效、充分的熱處理畢竟能加強材料性能，而且能增加材料的質量、使用時間和利用率。在實際的建筑金屬材料使用中，要準確地把握熱處理與之的關系，掌握熱處理在建筑金屬材料中的應用技術。通過分析熱處理工藝的基本概念，介紹建筑金屬材料的結構構成和基本性能，研究熱處理工藝與建筑金屬材料之間的關系，使熱處理在建筑金屬材料中有更廣泛全面的應用。

參考文獻

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作者：汪文忠 單位：浙江省城北建筑裝潰工程有限公司