- 第1节 金属材料热处理
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90%的工件需要热处理，各种工、模具几乎100%要求热处理，金属热处理是机加工行业必修课。
金属材料热处理分为整体热处理、表面热处理和特殊热处理。
热处理是通过金属在固态的加热、保温和冷却，以改变其内部组织从而获得所需性能的工艺方法。
热处理最多的金属是钢，所以本书以钢的热处理为例进行介绍。
热处理起主要作用的是温度和时间，因此热处理工艺都可以用温度-时间为坐标的热处理工艺曲线来表示。
铁碳相图是确定钢热处理工艺的重要依据。实际转变温度比相图上的临界温度有一定的滞后现象，故要有一定的过热或过冷，组织转变才能充分进行。
图一：加热和冷却时各临界点的位置
常规热处理技术指的是“四火”,即退火，正火，淬火和回火，也就是传统热处理技术。
图二：常用热处理方法的工艺曲线示意图
退火
特征：随炉缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺方法。
目的：降低硬度以便于切削加工；细化晶粒以提高力学性能；消除应力以防止变形或工裂；提高塑性以利利塑性变形。
类别：根据加热温度的不同，退火可分为：完全退火，球化退火，等温退火，均匀化退火，去应力退火以及再结晶退火。
正火
特征：空气冷却
目标：完全奥氏体化
目的：细化晶粒、改善力学性能和可加工性，消除网状二次渗碳体组织，为淬火做准备。
定义：
特点：正火实质上是退火的另一种形式，其作用与完全退火相似，不同之处在于是空冷而不是随炉冷。因正火工件冷却速度比退火稍快，组织中珠火体相对较多，而且片层较细密，因此比退火工件的强度和硬度稍高，而塑性和韧性则稍低。
意义：冷却时不占用热炉，可提高生产率、降低成本。所以一般低碳钢、低合金钢和含碳量较低的中碳钢多采用正火代替完全退火。
淬火
特征：水冷或油冷
目标：获得马氏体组织
目的：提高工件的强度和硬度，增加耐磨性，并在回火后获得适当的强度和韧性相配合的性能。
定义：
要点：
回火
目的：减小或消除工件在淬火时所形成的内应力，适当降低工件的硬度，减少工件脆性，防止变形和开裂；稳定工件尺寸，调整力学性能，使工件获得较好的强度和韧性，或较好的综合力学性能。
定义：将淬火后的工件重新加热到临界温度Ac1以下某一温度，经过一定时间的保温后，在油中或空气中冷却的热处理方式。
调质：淬火+高温回火