熱處理工藝包括加熱融乖、保溫攒菠、冷卻三個過程寇僧，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接妄痪，不可間斷哈雏。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衫生，最早是采用木炭和煤作為熱源裳瘪，進而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制诵执，且無環(huán)境污染熟央。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬唾囚，以至浮動粒子進行間接加熱冗宠。

　　金屬加熱時，工件暴露在空氣中君哮，常常發(fā)生氧化苟可、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很不利的影響尿绕。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護氣氛中想阎、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唧整。

　　加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一瓤梦，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題啊沟。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異辙使，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織茶宵。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時間危纫，因此當(dāng)金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間乌庶，使內(nèi)外溫度一致种蝶，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時間稱為保溫時間瞒大。采用高能密度加熱和表面熱處理時螃征，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間透敌，而化學(xué)熱處理的保溫時間往往較長盯滚。

　　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酗电，主要是控制冷卻速度魄藕。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快撵术，淬火的冷卻速度更快背率。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株速。

　　金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理闸声、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。根據(jù)加熱介質(zhì)唉箩、加熱溫度和冷卻方法的不同贿叉，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交鹊，可獲得不同的組織净纬，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應(yīng)用最廣的金屬酥盼，而且鋼鐵顯微組織也最為復(fù)雜打洋，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剥跃，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝绪痘。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火笙寻、淬火和回火四種基本工藝钱雷。

　　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吹零，然后進行緩慢冷卻罩抗，目的是使金屬內(nèi)部組織達到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能灿椅，或者為進一步淬火作組織準(zhǔn)備套蒂。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茫蛹，只是得到的組織更細操刀，常用于改善低碳材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理麻惶。

　　淬火是將工件加熱保溫后馍刮，在水、油或其它無機鹽窃蹋、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻卡啰。淬火后鋼件變硬，但同時變脆警没。為了降低鋼件的脆性匕冠，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，再進行冷卻患赏，這種工藝稱為回火逾族。退火、正火界北、淬火床斜、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切扇收，常常配合使用好侈，缺一不可。

　　“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同役倾，又演變出不同的熱處理工藝瞻聪。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝刃撮，稱為調(diào)質(zhì)椎崎。某些合金淬火形成過飽和固溶體后铡说，將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長時間，以提高合金的硬度缰犁、強度或電性磁性等淳地。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。

　　把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來進行民鼓，使工件獲得很好的強度薇芝、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理丰嘉，它不僅能使工件不氧化，不脫碳嚷缭，保持處理后工件表面光潔饮亏，提高工件的性能，還可以通入滲劑進行化學(xué)熱處理阅爽。

　　表面熱處理是只加熱工件表層路幸，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)部付翁，使用的熱源須具有高的能量密度简肴，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到高溫百侧。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理尚羽，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)電流惕仪、激光和電子束等拌驻。

　　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界贮∩睿化學(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分〖萏眩化學(xué)熱處理是將工件放在含碳碍逐、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體亥戒、固體)中加熱薪丐，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳托祖、氮丛君、硼和鉻等元素。滲入元素后舟肉，有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火修噪〔榭猓化學(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮黄琼、滲金屬樊销。

　　模具的制造精度：組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大造成模具在熱處理后的加工脏款、裝配和模具使用過程中的變形围苫，從而降低模具的精度，甚至報廢撤师。

　　模具的強度：熱處理工藝制定不當(dāng)剂府、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理模具強度(硬度)達不到設(shè)計要求剃盾。 

　　模具的工作壽命：熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理腺占、晶粒度超標(biāo)等，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性痒谴、冷熱疲勞性能衰伯、抗磨損性能等下降，影響模具的工作壽命椰严。 

　　模具的制造成本：作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序善王，熱處理造成的開裂、變形超差及性能超差荡偶，大多數(shù)情況下會使模具報廢带蔬，即使通過修補仍可繼續(xù)使用，也會增加工時遂涛，延長交貨期悦阿，提高模具的制造成本。 

　　正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性乏乔，使得這二種技術(shù)在現(xiàn)代化的進程中丝板，相互促進，共同提高蜂镇。近年來吓篙，國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)、模具的表面強化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)给酥。羅百輝介紹說深怕，熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。它可以控制工件的各種性能泵肄，如耐磨捆交、耐腐蝕、磁性能等腐巢。還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài)品追，以利于進行各種冷玄括、熱加工。例如白口鑄鐵經(jīng)過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵肉瓦，提高塑性遭京；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經(jīng)熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高泞莉；另外哪雕，價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能，可以代替某些耐熱鋼鲫趁、不銹鋼斯嚎；工模具則幾乎全部需要經(jīng)過熱處理方可使用。

　　1.物理冶金基礎(chǔ)研究成就突出

　　上海交通大學(xué)開發(fā)了金屬相變理論和強韌化機理的研究饮寞，對馬氏體悬占、貝氏體的組織形態(tài)、精細結(jié)構(gòu)、預(yù)相變機制，形狀記憶合金與超塑合金中相變機制都進行了深入研究描休∷贪穑控制滲碳、滲氮和熱過程溫度现辑、應(yīng)力場的計算機模擬也是上海交通大學(xué)上世紀八十年代以來工作的突出方面母掀。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)多年來在雷延權(quán)教授領(lǐng)導(dǎo)下堅持了金屬形變強化的理論和實踐的研究，對一定溫度和形變度下的金屬再結(jié)晶規(guī)律扳耘，形變熱處理後不同組織和性能之間的關(guān)系變化有許多重要結(jié)論焰哮，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)和開發(fā)了一系列化學(xué)熱處理方法。形變熱處理應(yīng)用的典型例子是汽輪機葉片和柴油機連桿的鍛後余熱淬火液茧，既可節(jié)約電能仆加，又能提高性能。哈爾濱工業(yè)大學(xué)還在金屬基復(fù)合材料缚庐、雙相鋼唁奢、銅基和鐵基形狀記憶合金和陶瓷韌化以及金屬和合金的離子鍍和離子注入等方面取得了突出成就。

　　2.熱處理生產(chǎn)技術(shù)的進步

　　深圳市模具技術(shù)學(xué)會專家委員羅百輝認為窝剖，熱處理生產(chǎn)技術(shù)的進步反映在滲碳技術(shù)的進步麻掸，真空熱處理技術(shù)的普及，感應(yīng)加熱的廣泛應(yīng)用赐纱，化學(xué)熱處理脊奋、離子熱處理、鐳射和電子束熱處理等技術(shù)均獲得成功應(yīng)用疙描，熱處理質(zhì)量規(guī)范控制诚隙、熱處理專業(yè)化生產(chǎn)等方面均獲得迅速發(fā)展讶隐，熱處理設(shè)備制造技術(shù)水平明顯提升等。

　　3.熱處理標(biāo)準(zhǔn)化工作新局面

　　實行改革開放政策以前最楷，熱處理標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是很薄弱的整份。改革開放以來，特別是在提出等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)方針後籽孙，包括熱處理標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)工作出現(xiàn)了新的局面烈评。政府各部門的標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)都設(shè)專人負責(zé)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化工作。

　　經(jīng)過近30年的努力犯建，已制修訂出76項國標(biāo)和行標(biāo)该捎。其中絕大部分內(nèi)容是熱處理通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝標(biāo)準(zhǔn)，不包括產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)张相，大多數(shù)是國標(biāo)的熱處理通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使得在國內(nèi)和國際貿(mào)易談判中對金屬材料經(jīng)熱處理後的組織和性能有了一個能公認的品質(zhì)優(yōu)劣的判據(jù)枝扭，產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗方法也有了一個共同的準(zhǔn)繩。新制訂的熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)可用來嚴格控制生產(chǎn)條件(設(shè)備儀表精度蝗腻、可靠性與維護孵钱、溫度、爐氣拓币、加熱和冷卻介質(zhì)等)昏滔，是實現(xiàn)熱處理生產(chǎn)全面質(zhì)量管理的有效措施。

　　近幾年由全國熱標(biāo)委會組織開展的針對熱處理專業(yè)廠的達標(biāo)驗收活動提高了企業(yè)貫徹?zé)崽幚順?biāo)準(zhǔn)的積極性琳宽，改善了企業(yè)的生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理挫肆、提高了企業(yè)的信譽、效益和核心競爭能力泛邮。

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