金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理,、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類,。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同,，每大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝,。同種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織,，從而具有不同的性能,。鋼鐵是工業(yè)上應(yīng)用廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也為復(fù)雜,，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多,。
1、整體熱處理：
是對工件整體加熱,，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s,，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火,、正火,、淬火和回火四種基本工藝。
退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度,，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài),，獲得良好的工藝性能和使用性能,，或者為進步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,，正火的果同退火相似,，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善低碳材料的切削性能,，也有時用于對些要求不高的零件作為終熱處理,。
淬火是將工件加熱保溫后，在水,、油或其它無機鹽,、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,，但同時變脆,。為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某適當(dāng)溫度進行長時間的保溫,，再進行冷卻，這種工藝稱為回火,。退火,、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火",，其中的淬火與回火關(guān)系密切,，常常配合使用，缺不可,。
“四把火"隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得定的強度和韌性,，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝,，稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,，將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長時間,，以提高合金的硬度、強度或電性磁性等,。這樣的熱處理工藝稱為時處理,。
把壓力加工形變與熱處理有而緊密地結(jié)合起來進行，使工件獲得很好的強度,、韌性配合的方法稱為形變熱處理,；在負(fù)壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化,，不脫碳,，保持處理后工件表面光潔，提高工件的性能,，還可以通入滲劑進行化學(xué)熱處理,。
2、表面熱處理：
是只加熱工件表層,，以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝,。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內(nèi)部，使用的熱源須具有高的能量密度,，即在單位面積的工件上給予較大的熱能,，使工件表層或局部能短時或瞬時達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理,，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰,、感應(yīng)電流、激光和電子束等,。
3,、化學(xué)熱處理：
是通過改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝,?；瘜W(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是前者改變了工件表層的化學(xué)成分,。化學(xué)熱處理是將工件放在含碳,、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體,、液體、固體)中加熱,，保溫較長時間,，從而使工件表層滲入碳、氮,、硼和鉻等元素,。滲入元素后，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火,?；瘜W(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮,、滲金屬,。
熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之。它可以控制工件的各種性能 ,，如耐磨,、耐腐蝕、磁性能等,。還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài),，以利于進行各種冷、熱加工,。
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