熱處理是金屬在加熱到一定溫度時，通過保溫、冷卻，獲得預期組織和性能的一種加工工藝。其基本過程是将工件加熱到塑性變形溫度，使其達到規定的力學性能、組織形态或表面狀态，以獲得所需要的質量目标。

　　因此，工件的熱處理必須嚴格掌握。加熱、保溫和冷卻通常是其三個步驟，但有時也隻有加熱和冷卻兩個步驟。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，是非常常用的熱處理手段。下面具體介紹一些熱處理工藝及常用的設備及要求。

　　一、加熱淬火 加熱淬火又稱冷淬火，使其内部或外部産生塑性變形的熱處理工藝。它又可分為淬火和回火兩種。熱處理：分為冷卻淬火、回火及保溫淬火等。

　　加熱淬火工藝：預熱：淬火前，工件通過加熱設備或采用預熱法或電真空加熱器時，使工件内溫度達到熔點以上，從而加熱到熔點以上溫度，然後迅速冷卻到常溫狀态。淬火可使鋼表面生成均勻緻密和有光澤感并具有一定硬度和韌性的金屬晶粒。在冷卻過程中，可使塑性變形得到減小和消失，使金屬内部或表面形成一層緻密且有一定厚度和彈性作用的保護層。其主要作用體現在：減少應力集中并防止變形。

　　二、滲碳處理 滲碳是通過表面淬火，使工件表面産生一定溫度後滲入一種液态碳化物，形成均勻碳化物或微晶組織，獲得均勻、細小、高質量的碳化物組織，并具有一定韌性。滲碳技術可以提高鋼、鑄鐵等基體的硬度與耐磨性能，但是當淬透性不高時就會引起塑性變形，從而使工件産生變形與開裂。同時可以提高鋼及鑄鐵在熱處理中發生淬硬時其硬度低而韌性好，塑性高而變形能力差等性能，而随着滲碳技術而逐漸提高并最終發展成為一種高強度耐高溫和耐蝕性能優異且耐磨性良好應用廣泛的工藝技術。

　　滲碳設備包括真空爐、滲碳槽、回轉爐等。通常用碳含量為25%~35%或更高。滲碳時溫度要控制在480~500℃-600℃間，并要求滲碳層分布均勻且與鋼基體表面接觸面積大。滲碳前必須對工件進行清洗和脫脂，以防止滲碳時滲入到工件内部形成碳化物而降低綜合強度。滲碳處理方法主要有滲碳、氫滲、淬火及退火等熱處理方法。其優點：滲碳處理設備簡單、操作方便、淬透性好；滲碳層均勻堅硬、無氣孔、鐵鏽等缺陷；滲碳層厚度不大于1 mm;可進行退火處理；工件表面質量可達到1級以上。可用于碳鋼、鑄鐵、鑄鋼等各種金屬表面進行化學改性處理得到耐蝕性能優良及具有良好綜合性能的碳素鋼和合金鐵素體不鏽鋼及其合金等。

　　三、退火 退火是在高溫條件下使工件表面及内部組織由塑性狀态轉變為非彈性狀态的過程。退火的目的是使金屬内部組織達到或接近平衡狀态，獲得良好的工藝性能和使用性能。退火适用于強度高、塑性好、熱加工硬化能力強或表面缺陷多等情況，但淬火後硬度低或表面硬化不均勻，組織為馬氏體狀态，并且變形溫度較高時仍易産生裂紋，故淬火後不退火不能滿足組織要求。退火後工件尺寸小且易變形，因此一般用它來加工成各種形狀，例如圓角圓柱體、尖角體、刀頭等。退火工藝常用的退火工藝有油淬或水淬法等。

　　四、保溫材料 保溫材料包括聚氨酯保溫材料、炭黑及其它無機保溫材料。聚氨酯保溫材料是一種低導熱材料（約為10℃),在常溫下無流動性且無腐蝕性，适合于各種環境，是制造保溫制品、隔熱材料以及制作設備上經常使用的材料。通常其适用于液體保溫，高溫下也可用于固體态材料。根據保溫層薄厚尺寸不同而又可分為内襯保溫和外層保溫兩種類型。

　　内襯保溫材料有聚氨酯、聚四氟乙烯等塑料，或鋁箔和石墨等多種金屬材料，如塑料或金屬陶瓷類。外層保溫材料，由于其具有一定的耐熱性能與内壁之間形成良好的隔熱層，因此能夠較好地保護工件，減少了高溫對工件産生熱變形而産生冷脆現象等。

　　外層保溫材料一般選用有機耐熱氈或塑料布等材料制成，可避免或減少由于外界因素引起金屬表面開裂或引起零件腐蝕等問題。隔熱材料要求具有一定熱膨脹系數（一般小于3)或良好保溫性能，以保證工件正常冷卻時不發生較大内溫變化而引起龜裂及開裂及高溫變形等現象。保溫材料需具有良好性能和使用壽命。如：耐熱鋼在1250℃以上不脆，保溫後無開裂現象。

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