金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時(shí)間后帚孔，又以不同速度冷卻的一種工藝鞍伟。

　　1．金屬組織

　　金屬：具有不透明、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨溫度的增高而減小述逾，富有延性和展性等特性的物質(zhì)盹清。金屬內(nèi)部原子具有規(guī)律性排列的固體（即晶體）。

　　合金：由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成殴客，具有金屬特性的物質(zhì)曾辙。

　　相：合金中成份、結(jié)構(gòu)傀铃、性能相同的組成部分糕米。

　　固溶體：是一個(gè)（或幾個(gè)）組元的原子（化合物）溶入另一個(gè)組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體茫经，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種巷波。

　　固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙或結(jié)點(diǎn)，使晶格發(fā)生畸變卸伞，使固溶體硬度和強(qiáng)度升高抹镊，這種現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化現(xiàn)象锉屈。

　　化合物：合金組元間發(fā)生化合作用，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)垮耳。

　　機(jī)械混合物：由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物颈渊，雖然是兩面種晶體，卻是一種組成成分氨菇，具有獨(dú)立的機(jī)械性能儡炼。

　　鐵素體：碳在a-Fe（體心立方結(jié)構(gòu)的鐵）中的間隙固溶體。

　　奧氏體：碳在g-Fe（面心立方結(jié)構(gòu)的鐵）中的間隙固溶體查蓉。

　　滲碳體：碳和鐵形成的穩(wěn)定化合物（Fe3c）乌询。

　　珠光體：鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）

　　萊氏體：滲碳體和奧氏體組成的機(jī)械混合物（含碳4.3%）

　　金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比豌研，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分妹田，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分淌璧，賦予或改善工件的使用性能拳镊。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的禽忧。
為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能寓吼、物理性能和化學(xué)性能，除合理選用材料和各種成形工藝外衙乡，熱處理工藝往往是必不可少的治牲。鋼鐵是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)雜箱歪，可以通過(guò)熱處理予以控制趁悦，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外揽膏，鋁委蒿、銅、鎂歹朵、鈦等及其合金也都可以通過(guò)熱處理改變其力學(xué)黎人、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能挠说。

　　在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中辩诞，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。早在公元前770~前222年纺涤，中國(guó)人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會(huì)因溫度和加壓變形的影響而變化抠忘。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝撩炊。

　　公元前六世紀(jì)外永，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度拧咳，淬火工藝遂得到迅速發(fā)展伯顶。中國(guó)河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在骆膝，說(shuō)明是經(jīng)過(guò)淬火的祭衩。

　　隨著淬火技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對(duì)淬火質(zhì)量的影響阅签。三國(guó)蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀掐暮，相傳是派人到成都取水淬火的。這說(shuō)明中國(guó)在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力了列序，同時(shí)也注意了油和尿的冷卻能力碧爬。中國(guó)出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15~0.4%，而表面含碳量卻達(dá)0.6%以上睹肝，說(shuō)明已應(yīng)用了滲碳工藝旺胳。但當(dāng)時(shí)作為個(gè)人“手藝”的秘密，不肯外傳画柜，因而發(fā)展很慢捞蹈。

　　1863年，英國(guó)金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織围杉，證明了鋼在加熱和冷卻時(shí)钧鸳，內(nèi)部會(huì)發(fā)生組織改變，鋼中高溫時(shí)的相在急冷時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相弄讥。法國(guó)人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論挣呛，以及英國(guó)人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎(chǔ)谋啃。與此同時(shí)舰绘，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過(guò)程中對(duì)金屬的保護(hù)方法，以避免加熱過(guò)程中金屬的氧化和脫碳等葱椭。
1850~1880年捂寿，對(duì)于應(yīng)用各種氣體(諸如氫氣、煤氣孵运、一氧化碳等)進(jìn)行保護(hù)加熱曾有一系列專利秦陋。1889~1890年英國(guó)人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專利。

　　二十世紀(jì)以來(lái)治笨，金屬物理的發(fā)展和其它新技術(shù)的移植應(yīng)用驳概，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個(gè)顯著的進(jìn)展是1901~1925年旷赖，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐進(jìn)行氣體滲碳 顺又；30年代出現(xiàn)露點(diǎn)電位差計(jì),使?fàn)t內(nèi)氣氛的碳勢(shì)達(dá)到可控更卒，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jìn)一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢(shì)的方法稚照；60年代蹂空，熱處理技術(shù)運(yùn)用了等離子場(chǎng)的作用，發(fā)展了離子滲氮果录、滲碳工藝羹授；激光、電子束技術(shù)的應(yīng)用咖雀，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學(xué)熱處理方法擎势。

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