金屬（shǔ）熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度，並在此溫度中（zhōng）保持一（yī）定時間後,又以不同速度冷卻,以此（cǐ）來改善工（gōng）件的使用性能的一種工藝方法。其（qí）特點是改變了鋼（gāng）材的金（jīn）相組織,改善工件的內在質量。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能（néng）,除合理（lǐ）選用材料和各種成（chéng）型工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。金屬熱處理工藝大體（tǐ）可分為整體熱處理、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（què）方（fāng）式（shì）的不同,又演變（biàn）出不同的熱處理（lǐ）工藝。

(1)時（shí）效處理
時效處（chù）理是指合金工（gōng）件經固溶處理、冷塑性變形或鑄造、鍛造後,在較（jiào）高的（de）溫度下（xià）放置或室溫保持其性能（néng）、形狀（zhuàng）、尺寸隨時間而（ér）變化的熱處理工藝。時效處理分兩種
①天（tiān）然時效處理:把鋼（gāng）件或鑄件（jiàn）長期(一至三年)放置在室溫或（huò）自然條件下,露天放在空氣中任其風吹雨（yǔ）打（dǎ）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:為（wéi）了消除精密量具或模具、零件在長期（qī）使用中尺寸、形（xíng）狀發生的變化,常在低溫回火後(低溫回火溫度為150~250℃)精加工前,把工件重新加熱到100~150℃C保持5~20h,這種為穩定精密製件質量的處（chù）理,稱為人工時效。對在低溫（wēn）或動載荷條件下的鋼（gāng）材構件進行時效處（chù）理,以消除殘餘應力,穩定（dìng）鋼材組織和尺寸,尤為重要（yào）。

(2)淬火

淬火是（shì）把含碳量在0.25%以上的中碳（tàn）鋼鋼材加熱,使其達到此鋼材的淬（cuì）火溫度(達（dá）到臨界溫度Ac3以上),保溫一定時間,然後放入冷卻劑水、油或其他無機鹽、有機水等淬冷介質中快速冷（lěng）卻,使淬火後的零件得到均（jun1）勻一致的馬氏體組織,使零件達到一定的硬度及耐磨性,也改變了鋼的某些物（wù）理及化學性（xìng）質。由於淬火後（hòu）的零件存在著較大的（de）內應力,因此,淬火後的零（líng）件必須要及時經（jīng）過（guò）適當的回火處理,以免產生變形（xíng）、開裂;使淬火後的零件獲（huò）得定的（de）強度、彈性和韌性等綜合力（lì）學性能。

 熱（rè）處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時隻有加熱和冷卻兩個過程。這（zhè）些（xiē）
過程互相銜接,不可間斷。
淬火（huǒ）方法有浸液表麵淬火、火焰表麵淬火、高頻淬火、滲碳（tàn）淬火等。
模具零件淬火應注意事項如下。
①零件淬（cuì）火前,必須進行粗加工,鑽好工（gōng）藝（yì）孔、內模鑲件的螺紋孔、冷卻水孔、頂杆孔等。
②零件避免尖（jiān）角設計,防（fáng）止變形開裂
③零件淬（cuì）火後的驗收:檢測硬度,有無軟點,有無變形,有無脫碳等缺陷存在。
(3)正火
正火是把鋼件加熱到臨界溫度以上,保溫（wēn）一定時間,均溫後,在空（kōng）氣中冷卻(大型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餘應力、細化晶粒,均勻組織,提高力學性能;改善不合理的網狀滲碳體（tǐ）組（zǔ）織,為隨後的熱處理做好準備;也可以（yǐ）將正火作為最終熱處理,獲得一定的力學性能。
(4)退火（huǒ）
退火是把零件加熱到臨界變相溫（wēn）度Ac3(亞共析鋼（gāng）)以上30~50℃,或Ac1(共（gòng）析或過共析鋼)以下（xià）,保溫一定時間,然後隨爐緩慢地冷卻,其目的是降低（dī）硬度,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,從而（ér）有利於切削加工和冷變形加工。而（ér）退火工序方法有很多種,有球化（huà）退火、等溫退火（huǒ）、完全退火、低溫退火、去（qù）應力退火等。模具零（líng）件退火采用的是去應力退火。
(5)回火
回火（huǒ）是將淬火後的鋼加熱（rè）到Ac1以下某一溫度,保溫到組織轉（zhuǎn）變後,冷卻到（dào）室溫的熱 處理工藝（yì）[即將淬火後的鋼件在高於室溫而低於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一適當溫度,保溫一定時間,然後拿出（chū）在空氣中緩慢地（dì）冷卻]。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。

回（huí）火的目的如（rú）下。
①減少或消除淬（cuì）火產生（shēng）的（de）內應力,防止變（biàn）形和開裂,以（yǐ）取得預期的力學性能。
②穩定組織,保證工件在使用時不發生形狀和尺寸變化。
③調整力學性能,適（shì）應不同零件的需要。
(6)調（diào）質
把淬（cuì）火後的鋼材通過高溫（wēn）回火[淬火+高溫（wēn）回火(加熱溫度通常為560~600℃)=調質,調質（zhì）是（shì）淬火加高溫回火（huǒ）的雙重熱處理]的熱處理方（fāng）法稱為調質處理,其目的是達到所需要的硬度（dù）值(一般是28~32HRC,有的達到38~42HRC),使工（gōng）件具有良好的綜合力學性能
(7)氮（dàn）化
將氮(N)滲入鋼材表麵的過程稱為氮化或（huò）滲氮（dàn）。滲入鋼件表麵的氮元素形成氮（dàn）化層以提（tí）高模具零件的硬度、耐磨性和疲勞強度（dù）、紅硬性、抗咬（yǎo）合性及抗（kàng）腐蝕性。
滲（shèn）氮有下（xià）列幾種。
①氣體氮化(滲氦)。鋼材須含Cr、Ti、A、V、Mo等合金元素,處理溫度為495570℃,回火溫度為520~590,表麵硬度（dù）為900~1000HV,有效硬化層深度為0.3mm,時間為48h,變（biàn）形量無。
②液（yè）體氮化（huà）。處理溫度為560~580℃,時間為2~3h,一般零件的氮化層深度為（wéi）0.01~0.02mm,滲氮深（shēn）度主要取決於滲氮時間、溫度。氮化層不可過厚,建議不超過0.3mm,表麵（miàn）硬度為900~1000HV
③軟氮化。任何鋼鐵材料皆可做軟氮化處理,可（kě）分為液體、氣體（tǐ）軟（ruǎn）滲氮。液體軟滲氮（dàn）是無毒處理法,處理溫度為570~580℃,處理時間為（wéi）1~3h,淬火方法為（wéi）鹽浴,表麵（miàn）化合層硬（yìng）度為900~1000V,深度為0.01~0.03mm。
(8)滲（shèn）碳

滲碳是把含碳量在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（liàng）在0.6%~1.35%)零件,在碳介質(氣體、固體)中加（jiā）熱、保溫,溫度通常為560~600℃。滲碳是指使碳（tàn）原子（zǐ）滲入到（dào）鋼表（biǎo）麵（miàn）層的過程,使低（dī）碳鋼的工件具有高碳鋼的表麵層,然後再經過淬火和低溫回火,使（shǐ）工件的表麵（miàn）層具有高硬度和耐磨（mó）性（xìng）,而工件的中心（xīn）部分仍然保持著低碳鋼的（de）韌性和塑性。滲碳工件的材料一（yī）般為低碳鋼或低碳合（hé）金鋼（gāng）(含（hán）碳量小於0.25%)。滲碳後,鋼（gāng）件表麵的化學成分可接近高碳鋼。工件滲碳後還要經過淬（cuì）火,以得到高的表麵（miàn）硬度、高的耐（nài）磨性和疲勞強度,並保持心部有低碳（tàn）鋼淬火後的強韌性,使工件能承受沖（chòng）擊載荷（hé）。滲碳工藝廣泛用於製造（zào）飛機、汽車和拖拉機等的機械零件,如齒輪、軸、凸輪（lún）
軸等,也適用於製造注塑模具的零件。

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