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，最早是采取木炭跟煤作為熱源，進(jìn)而利用液體跟氣體燃料。電的利用使加熱易于把持，且無環(huán)境沾染。利用這些熱源可能直接加熱，也可能通過熔融的鹽或金屬，甚至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。
金屬加熱時(shí)，工件裸露在空氣中，經(jīng)常產(chǎn)生氧化、脫碳(即鋼鐵整機(jī)名義碳含量降落)，這對(duì)熱處理后整機(jī)的名義機(jī)能有很不利的影響。因此金屬通常應(yīng)在可控氣氛或維護(hù)氣氛中、熔融鹽中跟真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行維護(hù)加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，抉擇跟把持加熱溫度 ，是保障熱處理品質(zhì)的重要問題。加熱溫度隨被處理的金屬資料跟熱處理的目標(biāo)不同而異，但個(gè)別都是加熱到變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變須要一定的時(shí)光，因此當(dāng)金屬工件名義達(dá)到請(qǐng)求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度堅(jiān)持一定時(shí)光，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)光稱為保溫時(shí)光。采取高能密度加熱跟名義熱處理時(shí)，加熱速度極快，個(gè)別就不保溫時(shí)光，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)光往往較長。
冷卻也是熱處理工藝進(jìn)程中不可缺乏的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，重要是把持冷卻速度。個(gè)別退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的請(qǐng)求，例如空硬鋼就可能用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。
金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、名義熱處理跟化學(xué)熱處理三大類。依據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度跟冷卻方法的不同，每一大類又可辨別為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采取不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而存在不同的機(jī)能。鋼鐵是產(chǎn)業(yè)上利用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為龐雜，因此鋼鐵熱處理工藝品種繁多。
整體熱處理是對(duì)工件整體加熱，而后以恰當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以轉(zhuǎn)變其整膂力學(xué)機(jī)能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大抵有退火、正火、淬火跟回火四種基本工藝。
退火是將工件加熱到恰當(dāng)溫度，依據(jù)資料跟工件尺寸采取不同的保溫時(shí)光，然落伍行緩慢冷卻，目標(biāo)是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或?yàn)l臨均衡狀況，獲得良好的工藝機(jī)能跟利用機(jī)能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。
正火是將工件加熱到適合的溫度后在空氣中冷卻，正火的后果同退火似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改良資料的切削機(jī)能，也有時(shí)用于對(duì)一些請(qǐng)求不高的整機(jī)作為終極熱處理。
淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中疾速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。
為了降落鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一恰當(dāng)溫度進(jìn)行長時(shí)光的保溫，再進(jìn)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)聯(lián)密切，經(jīng)常配合利用，缺一不可。
“四把火”隨著加熱溫度跟冷卻方法的不同，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強(qiáng)度跟韌性，把淬火跟高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽跟固溶體后，將其置于室溫或稍高的恰當(dāng)溫度下堅(jiān)持較長時(shí)光，以進(jìn)步合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。
把壓力加工形變與熱處理有效而周到地結(jié)合起來進(jìn)行，使工件獲得很好的強(qiáng)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(jìn)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，堅(jiān)持處理后工件名義光潔，進(jìn)步工件的機(jī)能，還可能通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。
名義熱處理是只加熱工件表層，以轉(zhuǎn)變其表層力學(xué)機(jī)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，利用的熱源須存在高的能量密度，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(shí)或剎時(shí)達(dá)到高溫。名義熱處理的重要方法有火焰淬火跟感應(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、激光跟電子束等。
化學(xué)熱處理是通過轉(zhuǎn)變工件表層化學(xué)成分、組織跟機(jī)能的金屬熱處理工藝。化學(xué)熱處理與名義熱處理不同之處是后者轉(zhuǎn)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(shí)光，從而使工件表層浸透碳、氮、硼跟鉻等元素。浸透元素后，有時(shí)還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學(xué)熱處理的重要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。
熱處理是機(jī)械整機(jī)跟工模具制造進(jìn)程中的重要工序之一。大體來說，它可能保障跟進(jìn)步工件的各種機(jī)能 ，如耐磨、耐腐化等。還可能改良毛坯的組織跟應(yīng)力狀況，以利于進(jìn)行各種冷、熱加工。
例如白口鑄鐵經(jīng)過長時(shí)光退火處理可能獲得可鍛鑄鐵，進(jìn)步塑性 ；齒輪采取正確的熱處理工藝，利用壽命可能比不經(jīng)熱處理的齒輪成倍或多少十倍地進(jìn)步；另外，價(jià)廉的碳鋼通過浸透某些合金元素就存在某些價(jià)昂的合金鋼機(jī)能，可能取代某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則多少乎全部須要經(jīng)過熱處理方可利用。
1.退火
操作方法：將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度（可能查閱有關(guān)資料）后，個(gè)別隨爐溫緩慢冷卻。
目標(biāo)：1.降落硬度，進(jìn)步塑性，改良切削加工與壓力加工機(jī)能；2.細(xì)化晶粒，改良力學(xué)機(jī)能，為下一步工序做準(zhǔn)備；3.消除冷、熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
利用要點(diǎn)：1.實(shí)用于合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供給狀況不及格的原資料；2.個(gè)別在毛坯狀況進(jìn)行退火 。
2.正火
操作方法：將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30~50度，保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。
目標(biāo)：1.降落硬度，進(jìn)步塑性，改良切削加工與壓力加工機(jī)能；2.細(xì)化晶粒，改良力學(xué)機(jī)能，為下一步工序做準(zhǔn)備；3.消除冷、熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
利用要點(diǎn)：正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳整機(jī)的預(yù)先熱處理工序。對(duì)機(jī)能請(qǐng)求不高的低碳的跟中碳的碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金鋼件，也可作為最后熱處理。對(duì)個(gè)別中、高合金鋼，空冷可導(dǎo)致完全或局部淬火，因此不能作為最后熱處理工序。
3.淬火
操作方法：將鋼件加熱到變溫度Ac3或Ac1以上，保溫一段時(shí)光，而后在水、硝鹽、油、或空氣中疾速冷卻。
目標(biāo)：淬火個(gè)別是為了得到高硬度的馬氏體組織，有時(shí)對(duì)某些高合金鋼（如不銹鋼、耐磨鋼）淬火時(shí)，則是為了得到單一均勻的奧氏體組織，以進(jìn)步耐磨性跟耐蝕性。
利用要點(diǎn)：1.個(gè)別用于含碳量大于百分之零點(diǎn)三的碳鋼跟合金鋼；2.淬火能充分施展鋼的強(qiáng)度跟耐磨性潛力，但同時(shí)會(huì)造成很大的內(nèi)應(yīng)力，降落鋼的塑性跟沖擊韌度，故要進(jìn)行回火以得到較好的綜協(xié)力學(xué)機(jī)能。
4.回火
操作方法：將淬火后的鋼件從新加熱到Ac1以下某一溫度，經(jīng)保溫后，于空氣或油、熱水、水中冷卻。nsk進(jìn)口軸承一套軸承內(nèi)同時(shí)由上述兩種以上軸承結(jié)構(gòu)形式組合而成的滾動(dòng)軸承。如滾針和推力圓柱滾子組合軸承、滾針和推力球組合軸承、滾針和角接觸球組合軸承等。
目標(biāo)：1.降落或消除淬火后的內(nèi)應(yīng)力，減少工件的變形跟開裂；2.調(diào)劑硬度，進(jìn)步塑性跟韌性，獲得工作所請(qǐng)求的力學(xué)機(jī)能；3.牢固工件尺寸。
利用要點(diǎn)：1.堅(jiān)持鋼在淬火后的高硬度跟耐磨性時(shí)用低溫回火；在堅(jiān)持一定韌度的前提下進(jìn)步鋼的彈性跟屈從強(qiáng)度時(shí)用中溫回火；以堅(jiān)持高的沖擊韌度跟塑性為主，又有足夠的強(qiáng)度時(shí)用高溫回火；2.個(gè)別鋼盡量避免在230~280度、不銹鋼在400~450度之間回火，因?yàn)檫@時(shí)會(huì)產(chǎn)生一次回火脆性。
5.調(diào)質(zhì)
操作方法：淬火后高溫回火稱調(diào)質(zhì)，即將鋼件加熱到比淬火時(shí)高10~20度的溫度，保溫落伍行淬火，而后在400~720度的溫度下進(jìn)行回火。NSK進(jìn)口軸承一套軸承內(nèi)同時(shí)由上述兩種以上軸承結(jié)構(gòu)形式組合而成的滾動(dòng)軸承。如滾針和推力圓柱滾子組合軸承、滾針和推力球組合軸承、滾針和角接觸球組合軸承等。
目標(biāo)：1.改良切削加工機(jī)能，進(jìn)步加工名義光潔水平；2.減小淬火時(shí)的變形跟開裂；3.獲得良好的綜協(xié)力學(xué)機(jī)能。
利用要點(diǎn)：1.實(shí)用于淬透性較高的合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼跟高速鋼；
2. 不僅可能作為各種較為重要結(jié)構(gòu)的最后熱處理，而且還可能作為某些周到整機(jī)，如絲杠等的預(yù)先熱處理，以減小變形。
6.時(shí)效
操作方法：將鋼件加熱到80~200度，保溫5~20小時(shí)或更長時(shí)光，而后隨爐取出在空氣中冷卻。
目標(biāo)：
1. 牢固鋼件淬火后的組織，減小寄存或利用期間的變形；2.減輕淬火以及磨削加工后的內(nèi)應(yīng)力，牢固外形跟尺寸。
利用要點(diǎn)：
1. 實(shí)用于經(jīng)淬火后的各鋼種；2.常用于請(qǐng)求外形不再產(chǎn)生變更的周到工件，如周到絲杠、丈量工具、床身機(jī)箱等。
7.冷處理
操作方法：將淬火后的鋼件，在低溫介質(zhì)（如干冰、液氮）中冷卻到－60～－80度或更低，溫度均勻一致后取出均溫到室溫。
目標(biāo)：1．使淬火鋼件內(nèi)的殘余奧氏體全部或大部轉(zhuǎn)換為馬氏體，從而進(jìn)步鋼件的硬度、強(qiáng)度、耐磨性跟疲勞極限；2． 牢固鋼的組織 ，以牢固鋼件的外形跟尺寸。
利用要點(diǎn)：1．鋼件淬火后應(yīng)破即進(jìn)行冷處理，而后再經(jīng)低溫回火，以消除低溫冷卻時(shí)的內(nèi)應(yīng)力；2．冷處理重要實(shí)用于合金鋼制的周到刀具、量具跟周到整機(jī)。
8．火焰加熱名義淬火
操作方法：用氧－乙炔混淆氣體焚燒的火焰，噴射到鋼件名義上，疾速加熱，當(dāng)達(dá)到淬火溫度后破即噴水冷卻。
目標(biāo)：進(jìn)步鋼件名義硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，心部仍堅(jiān)持韌性狀況。
利用要點(diǎn)：1．多用于中碳鋼制件，個(gè)別淬透層深度為2～6mm；2．實(shí)用于單件或小批量生產(chǎn)的大型工件跟須要局部淬火的工件。
9．感應(yīng)加熱名義淬火
操作方法：將鋼件放入感應(yīng)器中，使鋼件表層產(chǎn)生感應(yīng)電流，在極短的時(shí)光內(nèi)加熱到淬火溫度，而后噴水冷卻。
目標(biāo)：進(jìn)步鋼件名義硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，心部堅(jiān)持韌性狀況。
利用要點(diǎn)：1．多用于中碳鋼跟中堂合金結(jié)構(gòu)鋼制件；2． 因?yàn)榧∧w效應(yīng)，高頻感應(yīng)淬火淬透層個(gè)別為1～2mm，中頻淬火個(gè)別為3～5mm，高頻淬火個(gè)別大于10mm．
10．滲碳
操作方法：將鋼件放入滲碳介質(zhì)中，加熱至900～950度并保溫，使鋼件便面獲得一定濃度跟深度的滲碳層。
目標(biāo)：進(jìn)步鋼件名義硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，心部仍然堅(jiān)持韌性狀況。
利用要點(diǎn)：1．用于含碳量為0．15％～0．25％的低碳鋼跟低合金鋼制件，個(gè)別滲碳層深度為0．5～2．5mm；2．滲碳后必須進(jìn)行淬火，使名義得到馬氏體，才干實(shí)現(xiàn)滲碳的目標(biāo)。
11．氮化
操作方法：利用在5．．～600度時(shí)氨氣分解出來的活性氮原子，使鋼件名義被氮飽跟，形成氮化層。
目標(biāo)：進(jìn)步鋼件名義的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及抗蝕才干。
利用要點(diǎn)：多用于含有鋁、鉻、鉬等合金元素的中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，以及碳鋼跟鑄鐵，個(gè)別氮化層深度為0．025～0．8mm．
12．氮碳共滲
操作方法：向鋼件名義同時(shí)滲碳跟滲氮。
目標(biāo)：進(jìn)步鋼件名義的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及抗蝕才干。
