金屬熱處理
金屬熱處理工藝一般包括加熱,、保溫、冷卻三個過程,，有時只有加熱和冷卻兩個過程,。這些過程互相銜接，不可間斷,。加熱是熱處理的重要工序之一,。金屬熱處理的加熱方法很多，早是采用木炭和煤作為熱源,，進而應(yīng)用液體和氣體燃料,。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染,。利用這些熱源可以直接加熱,，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱.金屬加熱時,，工件暴露在空氣中,，常常發(fā)生氧化、脫碳（即鋼鐵零件表面碳含量降低）,，這對于熱處理后零件的表面性能有不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護氣氛中,、熔融鹽中和真空中加熱,，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱,。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度,，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題,。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上,，以獲得高溫組織,。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時,，還須在此溫度保持一定時間,，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全,，這段時間稱為保溫時間,。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快,，一般就沒有保溫時間,，而化學(xué)熱處理的保溫時間往往較長。
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,，冷卻方法因工藝不同而不同,，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度慢,，正火的冷卻速度較快,，淬火的冷卻速度快。但還因鋼種不同而有不同的要求,，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬,。
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，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝,。同一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,。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,，或者為進一步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,，正火的效果同退火相似,，只是得到的組織細(xì)，常用于改善材料的切削性能,，也有時用于對一些要求不高的零件作為熱處理,。
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℃的某一適當(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，缺一不可,。“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。為了獲得一定的強度和韌性,，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效處理,。
