金屬熱（rè）處（chù）理是將金屬（shǔ）工件放（fàng）在一定的介質中加熱到適（shì）宜的溫（wēn）度，並（bìng）在此溫（wēn）度中保（bǎo）持一定時間（jiān）後,又以不同速度（dù）冷卻,以此來改善工件（jiàn）的使用性能的一種工藝方法。其特點（diǎn）是改變了鋼材的金相組織,改善工件的內在質（zhì）量。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物（wù）理性能和化學性（xìng）能,除（chú）合理選用材料（liào）和各種成（chéng）型工藝外（wài）,熱處理工藝往（wǎng）往是必不可少的。金屬（shǔ）熱處理工藝大體可分為（wéi）整體熱處理（lǐ）、表麵熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。鋼材熱處理的“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式（shì）的不同,又演變出不同的（de）熱（rè）處理工藝。

(1)時效處理
時效處理是指合金工件經固（gù）溶處理、冷塑性（xìng）變形或鑄造、鍛造後,在較高（gāo）的（de）溫度下放置或室溫保持其性能、形狀、尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。時效處理分（fèn）兩種
①天然時（shí）效處理:把鋼件或鑄件長（zhǎng）期(一至三年)放置在室溫或自然條（tiáo）件下,露天放在空氣（qì）中任其風吹雨打（dǎ）日（rì）頭曬（shài）,而發生（shēng）的時效現象（xiàng）,稱為自然時效處理,也（yě）稱為天然時效
②人工（gōng）時效（xiào）:為（wéi）了消除精密量（liàng）具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發生的變化,常在（zài）低溫回火後(低（dī）溫回（huí）火溫度為150~250℃)精加（jiā）工前,把工件重新加熱到100~150℃C保持5~20h,這種為穩定精密製件質量的處理,稱為人工時效。對在低溫或動載荷條（tiáo）件下（xià）的鋼材構件進行時效處理,以消（xiāo）除殘餘應力,穩定（dìng）鋼材組織和尺寸,尤為重要。

(2)淬火

淬火是把含碳量在0.25%以上的中碳鋼鋼（gāng）材（cái）加熱,使其達到此鋼（gāng）材的淬火溫度（dù）(達到臨界溫度Ac3以上),保溫一（yī）定時間,然後放入冷卻劑水、油或其他無機鹽、有機水等（děng）淬冷介質中快速冷卻,使淬火（huǒ）後（hòu）的零件得到均（jun1）勻一致的馬氏體組織,使零件（jiàn）達到一定的硬（yìng）度及耐（nài）磨性,也改變了（le）鋼的某些物理及化學性質。由於淬火後的零件存在（zài）著較大的內（nèi）應力,因此,淬火後的零件必須要及（jí）時經過適當的回火處（chù）理,以免產生變形、開裂;使（shǐ）淬火後的零件獲得定的強（qiáng）度、彈性和韌（rèn）性等綜合力（lì）學性能。

 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過（guò）程,有時隻有加熱（rè）和冷卻兩個過程。這些
過程互相銜接,不可間斷。
淬火方法（fǎ）有浸液表麵淬火、火焰（yàn）表麵淬火、高（gāo）頻淬火、滲碳淬（cuì）火等。
模具零（líng）件淬火應注意事項如下（xià）。
①零件淬火前,必須進行粗加工,鑽好工藝孔、內模（mó）鑲件的螺紋孔、冷卻水孔、頂杆孔（kǒng）等。
②零件避免尖（jiān）角設計,防止變形開裂
③零件淬火後的驗收:檢（jiǎn）測硬度,有無軟點,有無變形,有無脫碳（tàn）等缺陷存在。
(3)正火（huǒ）
正火是把鋼件加（jiā）熱到臨界溫度以上,保溫一定時（shí）間,均溫後,在空氣中冷卻(大型零件（jiàn）需流動空氣（qì）冷卻)。鋼材經過正火（huǒ）處理消除零件內部過大的殘餘（yú）應（yīng）力、細化晶粒,均勻組織,提高力學性能;改（gǎi）善不合理的網狀滲碳體組織,為隨後的熱處理做（zuò）好準備;也可以將（jiāng）正火作為最終熱處理,獲得一定的力學性能。
(4)退火
退火是把零（líng）件加熱（rè）到臨界變相溫度Ac3(亞共析鋼)以上30~50℃,或Ac1(共析或過共析鋼)以（yǐ）下,保溫一定時間,然後隨爐緩慢地（dì）冷卻,其目的是降低硬度,改善加工（gōng）性能。增加塑性和韌性,消除內應力,改善內部組織,從（cóng）而有利（lì）於切削加工和冷變形加工。而退火工序方法有很（hěn）多種,有（yǒu）球化退火、等溫退火、完全退火、低溫（wēn）退火、去應力退（tuì）火等。模具（jù）零件退（tuì）火采用的是（shì）去應（yīng）力退（tuì）火。
(5)回火（huǒ）
回火是將（jiāng）淬火後的鋼加熱到Ac1以下某（mǒu）一溫（wēn）度,保溫到組織轉變後,冷卻（què）到室溫的熱 處理工藝[即將（jiāng）淬火後的鋼件在高於室溫而（ér）低於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一適（shì）當溫（wēn）度,保溫一定時間,然後拿出在空（kōng）氣中緩慢地冷（lěng）卻]。回火分高溫回火（huǒ）、中溫回火和低溫回火三類（lèi）。

回火的目（mù）的如下。
①減（jiǎn）少或消（xiāo）除淬火（huǒ）產生的內應力,防止變（biàn）形和開裂,以（yǐ）取得預期的力學性能。
②穩定組（zǔ）織,保證工件在使用時不發（fā）生形狀和尺寸變化（huà）。
③調整（zhěng）力學性能,適應（yīng）不同零件（jiàn）的需要。
(6)調質
把淬火後的鋼材通過高溫回火[淬火+高溫回火(加熱溫度通常（cháng）為560~600℃)=調質,調（diào）質是淬火加高溫回（huí）火（huǒ）的雙重熱處理]的熱處理方法稱為（wéi）調質處（chù）理,其目的是達到所需要的硬度值(一般是28~32HRC,有的達到38~42HRC),使工件具有良好的綜合力學性能
(7)氮化
將氮（dàn）(N)滲入鋼材表麵的過程稱為氮化或（huò）滲氮。滲入鋼件表麵的氮元素形成氮化層以（yǐ）提高模具（jù）零件的硬度、耐磨性和疲勞強度、紅硬性、抗咬合性（xìng）及抗腐（fǔ）蝕性。
滲氮有下列幾種。
①氣體氮化(滲氦)。鋼材須（xū）含Cr、Ti、A、V、Mo等合金元素,處理（lǐ）溫度為495570℃,回火溫度為520~590,表麵硬度為900~1000HV,有（yǒu）效硬化層深度為0.3mm,時間為48h,變形（xíng）量無。
②液體氮化。處（chù）理溫度為560~580℃,時間（jiān）為2~3h,一般零件的氮化層深度為0.01~0.02mm,滲氮（dàn）深度主要（yào）取（qǔ）決於滲氮時間、溫度。氮化層不可過厚,建議不超過0.3mm,表麵硬度為900~1000HV
③軟氮化。任何鋼鐵材料皆可做軟氮化處理,可分為液體、氣體軟滲氮。液體軟滲氮是（shì）無毒處（chù）理法,處理溫度為570~580℃,處理時間為1~3h,淬火方法為鹽浴（yù）,表麵化合層硬度為900~1000V,深度為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲碳是把含碳量在0.04%~0.25%的（de）低碳鋼鋼材(中碳鋼含碳量在0.25%~0.6%、高碳鋼含碳量在0.6%~1.35%)零件,在碳介質(氣體、固體)中加熱、保溫,溫度通常（cháng）為560~600℃。滲碳是指使碳原子滲入到（dào）鋼表（biǎo）麵層（céng）的過程,使低碳（tàn）鋼的工件具有高（gāo）碳（tàn）鋼的表麵層,然後再經過淬火和低溫回（huí）火,使工件的表麵層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性（xìng）。滲碳工件的材料一般為低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後,鋼件表麵的化學成分可接近高碳鋼。工件滲（shèn）碳後還要經（jīng）過淬火,以得到高的表麵（miàn）硬度、高的耐磨性（xìng）和（hé）疲（pí）勞強度,並保持心部有（yǒu）低碳鋼淬火（huǒ）後的強韌性,使工件能承受沖擊載荷。滲碳工藝廣泛用於製造飛機（jī）、汽車和拖拉機等的機械零件,如齒輪（lún）、軸、凸輪
軸等,也適用於製造注塑模具的零件（jiàn）。

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