金属热处理（金属热处理工艺大体可分为哪三大类）

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金属热处理是什么那什么热处理呢？

金属热处理是将金属或合金工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度，在不同的介质中冷却，从而改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。它可以保证和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性；齿轮采用正确的热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。金属显微金相组织复杂，而且在不同的条件下金相会不同。金相不同，性能就会不同。而且金相组织可以通过热处理进行改变和控制。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁的热处理也是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。下图是钢铁主要的几种金相组织（将钢材取样，经过打磨、抛光，最后用特定的腐蚀剂腐蚀显示后，在金相显微镜下观察到的组织）。

为什么金属要进行热处理?

说到金属热处理，就绕不开铁，它是我们地球上最多的金属，也是应用最广的金属。

纯铁是指含碳量低于0.02%铁金属，是一种柔韧而延展性较好的银白色金属，有着良好的导磁性，主要用于制发电机和电动机的铁芯。

钢是铁碳合金的总称，碳质量百分比在0.02％和2.11％之间，我们平时用到的铁金属工件，几乎都是钢。

含碳量高于2.11%的叫生铁，它脆而硬，加工性能差，就是称的称砣多半是生铁制成。

未经热处理的铁、钢和生铁的强度、刚度和表面硬度、防腐等性能，都很难满足我们现实生活中不同的需要。

于是，人们绞尽脑汁，不停探索，除合理选用材料和各种成形工艺外，就有了热处理。所以，热处理是为了使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，是提高金属工件性能的有效手段。

金属热处理有哪些工艺？

金属热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其围观金相机构从而改变整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火（Annealing）：退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，或者是使前道工序产生的内部应力得以释放，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。以45号钢为例，退火后的金相为奥氏体，退火后变得太软，一般45钢都不做退火处理。专业解释：将亚共析钢工件加热至AC3（加热时铁素体转变成奥氏体的终了温度）以上20-40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在沙中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

正火（Normalization）：正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。以45号正火后金相为奥氏体+珠光体。? ?专业解释：将钢材或钢件加热到临界点AC3（对于亚共析钢）或Accm（加热时二次渗碳体溶入奥氏体的终了温度，对于过共析钢）以上30℃—50℃，保温适当时间后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理工艺为正火. 正火后生成亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+Fe3CⅡ正火与完全退火的主要差别在于冷却速度快些，目的是让钢组织正常化，亦称常化处理。

淬火（Quenching）：淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。后钢件变硬，但同时变脆。以45号钢为例，很少单单淬火，因为它难得到想要的硬度。? ?专业解释：将钢奥氏体化后的钢件以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。

回火（Tempering）?：回火是为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行较长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。专业解释：将经过淬火的工件加热到临界点AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。

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