金屬（shǔ）熱處理（lǐ）是將金屬工（gōng）件放在一定的介質中加（jiā）熱到適宜（yí）的溫度（dù），並在此溫度中（zhōng）保持（chí）一定時間後,又以不同速（sù）度冷卻,以此來改善工件的使用性（xìng）能的一種工藝方法。其特點是改變（biàn）了鋼材的金（jīn）相（xiàng）組織,改善工件（jiàn）的內在質量。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理（lǐ）性能和化學性能,除（chú）合理選用材料和各種成型工藝外,熱處理工藝往往是必不可少（shǎo）的。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理（lǐ）、表麵（miàn）熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。鋼（gāng）材（cái）熱處理的“四把火”隨著加熱溫度和（hé）冷卻方式的不同,又演變（biàn）出不同的熱處理工（gōng）藝。

(1)時效處理
時（shí）效處理是指合金工件經固溶處理、冷塑性變形或鑄造、鍛造（zào）後,在較高的（de）溫度（dù）下放（fàng）置或室溫保持其性能、形狀、尺寸隨時間而變化的（de）熱（rè）處理工藝。時效處理分（fèn）兩種（zhǒng）
①天（tiān）然時效處理:把鋼件或鑄件長期（qī）(一至三年（nián）)放置在室溫或（huò）自然（rán）條件下,露天放在空氣中任其風吹雨打日頭曬,而發生的（de）時效現象,稱為自然時效處理,也稱為天然時效
②人工時效（xiào）:為了消（xiāo）除精密量具或模具、零件在長（zhǎng）期使（shǐ）用中尺寸、形狀發生的變化,常（cháng）在低溫（wēn）回火後(低溫回火溫（wēn）度為150~250℃)精加工前,把工件重新加熱到100~150℃C保持5~20h,這種為穩定精（jīng）密（mì）製件質量的處理,稱為人工時效。對在低溫或動載荷條件下的（de）鋼材構件進（jìn）行時效處理,以消除殘餘應力,穩定鋼材組織（zhī）和尺寸（cùn）,尤為重要。

(2)淬（cuì）火

淬火是把含碳量在0.25%以上（shàng）的中碳鋼鋼材加熱,使其達到此鋼材的（de）淬火溫度(達到（dào）臨界溫度Ac3以上),保溫一定時間,然後放（fàng）入冷卻劑水（shuǐ）、油或其他無機鹽、有機水等淬冷介質中快速（sù）冷卻（què）,使淬火後的零件得到均勻一致的（de）馬氏體組織,使零件達到一定的硬度及耐（nài）磨性,也改變了鋼的（de）某些物理及化學性（xìng）質。由（yóu）於（yú）淬火後的零件存在著較（jiào）大的內應力,因此,淬火後的零件必須要及時經過適當的回火處理,以免產生變形、開裂;使淬火後（hòu）的零件獲得定的強度、彈性和韌性等綜合（hé）力學性能。

 熱處理工藝一般包括加（jiā）熱、保溫、冷卻三個（gè）過程,有時（shí）隻（zhī）有加熱和冷卻兩個過程。這些
過程互相銜接,不可間斷。
淬火方法有浸液表麵淬（cuì）火、火焰表麵淬火、高頻淬火、滲（shèn）碳淬火等。
模具零件淬火應注意事項（xiàng）如下。
①零件淬火前,必須進行粗加工,鑽（zuàn）好工藝孔、內模鑲件的螺紋孔、冷卻水孔、頂杆孔等（děng）。
②零件避免尖角設計,防止變形開裂
③零件淬火後的驗收:檢測硬（yìng）度,有（yǒu）無軟點,有無變形（xíng）,有無脫碳等缺陷存在。
(3)正火
正火是把鋼件加（jiā）熱到臨界溫度以上（shàng）,保溫一定時間,均溫後,在空氣中冷卻(大型（xíng）零件需流動空氣冷卻)。鋼材經過正火處理消除零件內部過大的殘（cán）餘應力（lì）、細（xì）化晶粒,均勻組織,提高力學性能;改善不合理（lǐ）的網狀滲碳體組織,為隨後的熱處（chù）理做好準備;也可以將正火作為最終熱（rè）處理,獲得一定的力學性能。
(4)退火
退火（huǒ）是把零件加熱到臨界變相溫度Ac3(亞共析鋼)以上30~50℃,或Ac1(共（gòng）析或過共析鋼)以下（xià）,保溫一定時間,然後隨爐緩慢地冷（lěng）卻,其（qí）目的是降低硬度（dù）,改善加工性能。增加塑性和韌性,消除（chú）內應力,改善內部組織,從（cóng）而有利於切削加（jiā）工和冷變形加工。而退火工序方法有很（hěn）多種,有球化退火、等溫退（tuì）火、完全退火、低溫退火、去應力退火等。模（mó）具零件退火采用的是去應力退火。
(5)回火
回火是將淬火（huǒ）後的鋼加熱（rè）到Ac1以下某一溫度,保溫到組織轉變後,冷卻到室溫的熱 處理工藝[即將淬火後的鋼件（jiàn）在高於室溫而低於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一適當溫度（dù）,保溫一定時間,然後拿（ná）出在空（kōng）氣中緩慢地冷卻]。回火分高溫回（huí）火、中（zhōng）溫回火（huǒ）和低溫回火三類。

回火（huǒ）的目的如下（xià）。
①減少或消除（chú）淬火產生的內應力,防止變形和開裂,以取得預期的力學性能。
②穩定組（zǔ）織,保（bǎo）證工件（jiàn）在（zài）使用（yòng）時不發生形（xíng）狀和尺（chǐ）寸變化。
③調整力學性能,適應不同零件的需要。
(6)調質
把淬（cuì）火後的鋼材通過高溫回火[淬（cuì）火+高溫回火（huǒ）(加熱溫度通（tōng）常為560~600℃)=調質,調質（zhì）是淬火加高溫回火的雙（shuāng）重（chóng）熱處理]的熱處理方法稱為（wéi）調質處理,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（xué）性能（néng）
(7)氮化
將氮(N)滲入鋼材表麵的過程稱為氮化或滲氮。滲入鋼件表麵的氮元素形成氮（dàn）化層以提高模具零件的硬度、耐磨性和疲勞強度、紅硬性、抗咬合性及抗腐蝕性（xìng）。
滲氮有下列幾種。
①氣體氮（dàn）化(滲氦)。鋼材須含Cr、Ti、A、V、Mo等合金元素,處理溫度為495570℃,回火溫度（dù）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,變形量無。
②液體氮化。處理溫度為560~580℃,時間為2~3h,一（yī）般零件的（de）氮化層深度為0.01~0.02mm,滲氮深（shēn）度主要取決於滲氮時間、溫度。氮化層不（bú）可過厚,建議不超過（guò）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（lǐ）,可分為（wéi）液體、氣體軟滲氮。液體軟滲氮是無毒處理法（fǎ）,處（chù）理溫度（dù）為570~580℃,處理時間為1~3h,淬火方法為鹽浴,表（biǎo）麵化（huà）合層硬度為900~1000V,深度為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲碳是把含碳量（liàng）在0.04%~0.25%的低碳鋼鋼材(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（zài）碳（tàn）介質(氣體、固體)中加熱、保（bǎo）溫,溫度通常為560~600℃。滲碳是指使碳原子滲入到鋼表麵層的（de）過程,使低碳（tàn）鋼的工件具有（yǒu）高碳鋼的表麵層,然後再經過淬火和低溫回火,使工（gōng）件的表（biǎo）麵層具有高硬度和耐磨性,而工件的中（zhōng）心部（bù）分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。滲碳工件的材料一般為低碳（tàn）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。工件滲碳後還要（yào）經（jīng）過淬火,以得到高的表麵硬度、高的（de）耐磨（mó）性和疲勞強度,並保持（chí）心部有低碳鋼淬火後的強韌性,使工件（jiàn）能（néng）承受沖擊載荷。滲碳工（gōng）藝廣泛用於（yú）製（zhì）造（zào）飛機（jī）、汽車和拖拉機等（děng）的機械零件,如齒輪、軸、凸輪
軸等,也適用於製造注（zhù）塑模具的零件。

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