一、加工工藝特性

金屬材料熱處理是機械設備制造中的關鍵加工工藝之一，與別的制作工藝對比，熱處理一般不更改工件的樣子和總體的成分，只是根據更改工件內部的顯微鏡機構，或更改工件表層的成分，授予或改進工件的性能指標。其特性是改進工件的本質品質，而這一般并不是人眼能夠見到的。為使金屬材料工件具備所必須的物理性能、工藝性能和有機化學特性，除有效采用原材料和各種各樣成型加工工藝外，熱處理工藝通常是不可或缺的。鋼鐵是機械工程中運用較廣的原材料，鋼材顯微鏡機構繁雜，能夠根據熱處理給予操縱，因此 鋼材的熱處理是金屬材料熱處理的具體內容。此外，鋁、銅、鎂、鈦等以及鋁合金也都能夠根據熱處理更改其結構力學、物理學和有機化學特性，以得到不一樣的性能指標。

二、加工工藝全過程

熱處理工藝一般包含加熱、隔熱保溫、制冷三個全過程，有時候僅有加熱和制冷2個全過程。這種全過程相互之間對接，不能中斷。

加熱是熱處理的關鍵工藝流程之一。金屬材料熱處理的加熱方式許多，開始是選用木碳和煤做為熱原，近而運用液態(tài)和化石燃料。電的運用使加熱易于控制，且無空氣污染。運用這種熱原能夠立即加熱，還可以根據熔化的鹽或金屬材料，以致波動顆粒開展間接性加熱。

金屬材料加熱時，工件曝露在空氣中，經常產生空氣氧化、滲碳(即鋼材零件表層碳成分減少)，這針對熱處理后零件的表層特性有很不好的危害。因此金屬材料一般 應在可控性氛圍或維護氛圍中、熔化鹽中合真空泵中加熱，也可以用建筑涂料或包裝方式開展維護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的關鍵加工工藝主要參數之一，挑選和操縱加熱溫度，是確保熱處理品質的關鍵難題。加熱溫度隨被解決的金屬復合材料和熱處理的目地不一樣而異，但一般全是加熱到改變溫度之上，以得到高溫機構。此外變化必須一定的時間，因而當金屬材料工件表層做到規(guī)定的加熱溫度時，還須在這里溫度維持一定時間，使內外溫度一致，使顯微鏡機構變化徹底，這段時間稱之為隔熱保溫時間。選用較高能相對密度加熱和表層熱處理時，加熱速率很快，一般就沒有隔熱保溫時間，而有機化學熱處理的隔熱保溫時間通常較長。

制冷也是熱處理工藝全過程中不能缺乏的流程，制冷方式因加工工藝不一樣而不一樣，主要是操縱制冷速率。一般淬火的制冷速率比較慢，淬火的制冷速率較快，熱處理的制冷速率更快。但還因鋼材牌號不一樣而有不一樣的規(guī)定，比如空軟鋼就可以用淬火一樣的制冷速率開展淬硬。

四、加工工藝歸類

金屬材料熱處理工藝大致可分成總體熱處理、表層熱處理和有機化學熱處理三大類。依據加熱物質、加熱溫度和制冷方式的不一樣，每一大類又可區(qū)別為多個不一樣的熱處理工藝。同一種金屬材料選用不一樣的熱處理工藝，可得到不一樣的機構，進而具備不一樣的特性。鋼鐵是工業(yè)生產上運用較廣的金屬材料，并且鋼材顯微鏡機構也更為繁雜，因而鋼材熱處理工藝類型多種多樣。

總體熱處理是對工件總體加熱，隨后以適度的速率制冷，得到必須的合金成分，以更改其總體物理性能的金屬材料熱處理工藝。鋼材總體熱處理大概有淬火、淬火、熱處理和回火四種基本上加工工藝。

加工工藝方式：

淬火是將工件加熱到適度溫度，依據原材料和工件規(guī)格選用不一樣的隔熱保溫時間，隨后開展遲緩制冷，目地是使金屬材料內部機構做到或貼近平衡狀態(tài)，得到優(yōu)良的使用性能和性能指標，或是為進一步熱處理作機構提前準備。

淬火是將工件加熱到適合的溫度后在空氣中制冷，淬火的實際效果同淬火類似，僅僅獲得的機構更準，常見于改進原材料的加工性，也有時候用以對一些規(guī)定不太高的零件做為熱處理。

熱處理是將工件加熱隔熱保溫后，在水、油或其他碳酸鹽、有機化學溶液等熱處理物質中迅速制冷。熱處理后鑄鐵件發(fā)硬，但與此同時變脆，為了更好地立即清除延性，一般必須立即回火。

為了更好地減少鑄鐵件的延性，將熱處理后的鑄鐵件在高過室內溫度而小于650℃的某一適度溫度開展長期的隔熱保溫，再開展制冷，這類加工工藝稱之為回火。淬火、淬火、熱處理、回火是總體熱處理中的“四把火”，在其中的熱處理與回火密切相關，經常相互配合應用，缺一不可。“四把火”伴隨著加熱溫度和制冷方法的不一樣，又演化出不一樣的熱處理工藝。為了更好地得到一定的抗壓強度和延展性，把熱處理和高溫回火融合起來的加工工藝，稱之為熱處理。一些鋁合金熱處理產生飽合離子晶體后，將其放置室內溫度或稍高的適度溫度下維持長時間，以提升 鋁合金的強度、抗壓強度或電荷帶磁等。那樣的熱處理工藝稱之為調質處理。

把工作壓力生產加工變形與熱處理合理而密切地融合起來開展，使工件得到非常好的抗壓強度、延展性相互配合的方式稱之為變形熱處理；在負壓力氛圍或真空泵中開展的熱處理稱之為真空泵熱處理，它不但能使工件不空氣氧化，不滲碳，維持解決后工件表面光潔，提升 工件的特性，還能夠通入滲劑開展有機化學熱處理。

表層熱處理是只加熱工件表面，以更改其表面物理性能的金屬材料熱處理工藝。為了更好地只加熱工件表面而不使太多的發(fā)熱量傳到工件內部，應用的熱原須具備高的比能量，即在企業(yè)總面積的工件上給與很大的能源，使工件表面或部分能短時間或瞬間做到高溫。表層熱處理的關鍵方式有火苗熱處理和磁感應加熱熱處理，常見的熱原有氧乙炔或氧丙烷氣等火苗、感應電動勢、激光器和離子束等。

有機化學熱處理是根據更改工件表面成分、機構和特性的金屬材料熱處理工藝。有機化學熱處理與表層熱處理不同點是前面一種更改了工件表面的成分。有機化學熱處理是將工件放到含碳量、酸鹽物質或其他鋁合金原素的物質(汽體、液態(tài)、固態(tài))中加熱，隔熱保溫長時間，進而使工件表面滲透到碳、氮、硼和鉻等原素。滲透到原素后，有時候還需要開展其他熱處理工藝如熱處理及回火。有機化學熱處理的關鍵方式有滲氮、高頻淬火、滲金屬材料。