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為使金屬工件具有所(suo)需要的力學性(xing)能、物理性(xing)能和化學性(xing)能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。

另外，鋁(lv)、銅、鎂、鈦等及(ji)其合金(jin)也都可以通過(guo)熱處理改變(bian)其力學(xue)、物(wu)理和(he)化學(xue)性(xing)能(neng)，以獲得(de)不同的(de)使(shi)用性(xing)能(neng)。

熱處理一般不改變工件的(de)形(xing)狀(zhuang)和整體的(de)化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。

熱處理的作用就是提高材料的(de)機械性能、消(xiao)除殘余應力和(he)改(gai)善金屬的(de)切削加工性。按照熱處理不同的目的，熱處理工藝可分為兩大類：預備熱(re)處理和最終熱(re)處理。

1.預備熱處理(li)

預(yu)備熱處理(li)的(de)目的(de)是改善加工性能、消除內應力和為最終熱處理(li)準備良好的(de)金(jin)相組織。其熱處理(li)工藝有退火、正火、時效、調(diao)質等。

（1）退(tui)火和正火

退(tui)火(huo)和(he)(he)(he)正火(huo)用于(yu)(yu)經過(guo)(guo)熱(re)加工(gong)的(de)毛(mao)坯(pi)。含碳量大(da)于(yu)(yu)0.5%的(de)碳鋼(gang)和(he)(he)(he)合金(jin)鋼(gang)，為降低(di)(di)其硬(ying)度(du)易于(yu)(yu)切削，常(chang)采用退(tui)火(huo)處理；含碳量低(di)(di)于(yu)(yu)0.5%的(de)碳鋼(gang)和(he)(he)(he)合金(jin)鋼(gang)，為避免其硬(ying)度(du)過(guo)(guo)低(di)(di)切削時(shi)粘(zhan)刀，而采用正火(huo)處理。退(tui)火(huo)和(he)(he)(he)正火(huo)尚(shang)能(neng)細化晶(jing)粒、均勻組織，為以后的(de)熱(re)處理作準備。退(tui)火(huo)和(he)(he)(he)正火(huo)常(chang)安排(pai)在毛(mao)坯(pi)制造之后、粗加工(gong)之前進行(xing)。

（2）時效處理

時(shi)效(xiao)處理主要用于(yu)消(xiao)除毛坯制(zhi)造和機械加工中(zhong)產生(sheng)的(de)內應力。

為避免過(guo)多運輸(shu)工作量，對(dui)于一般精度的(de)零件，在(zai)精加工前安排(pai)一次時(shi)效處(chu)理(li)即可。但精度要求較高的(de)零件（如座標鏜床的(de)箱體等），應(ying)安排(pai)兩次或數次時(shi)效處(chu)理(li)工序(xu)。簡單零件一般可不進(jin)行時(shi)效處(chu)理(li)。

除鑄件外(wai)，對于(yu)一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為消除加工中產生的內應力，穩定零件加工精度，常(chang)在粗(cu)加工、半(ban)精加工之間安排多次時效(xiao)處理(li)。有些軸類零件加工，在校直工序后也(ye)要安排時效(xiao)處理(li)。

（3）調(diao)質

調(diao)質即是在淬火后(hou)進行高(gao)溫回(hui)火處(chu)理(li)，它(ta)能獲(huo)得均勻細(xi)致(zhi)的(de)回(hui)火索氏體組織(zhi)，為(wei)以后(hou)的(de)表面淬火和滲(shen)氮處(chu)理(li)時減少(shao)變形作準備，因此(ci)調(diao)質也可作為(wei)預備熱處(chu)理(li)。

由于調(diao)質后零(ling)件(jian)的綜合力學性能較好，對(dui)某些硬度和耐(nai)磨性要求(qiu)不高的零(ling)件(jian)，也可作為(wei)最終熱(re)處理(li)工(gong)序。

2.最(zui)終(zhong)熱(re)處理

最終熱處(chu)理的目的是提高硬(ying)度、耐(nai)磨性和強度等力學性能。

（1）淬火

淬(cui)(cui)火(huo)有表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)(cui)火(huo)和整體淬(cui)(cui)火(huo)。其中表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)(cui)火(huo)因為(wei)變形、氧化及脫碳較(jiao)小(xiao)而(er)應(ying)用較(jiao)廣，而(er)且表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)(cui)火(huo)還具有外(wai)部強度高(gao)、耐磨性(xing)(xing)好(hao)，而(er)內部保(bao)持良好(hao)的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)、抗沖擊力強的(de)(de)優點。為(wei)提高(gao)表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)(cui)火(huo)零件的(de)(de)機械性(xing)(xing)能，常需進(jin)行調質(zhi)(zhi)或(huo)正火(huo)等熱(re)處(chu)理作(zuo)為(wei)預備熱(re)處(chu)理。其一(yi)般工藝路線(xian)為(wei)：下料--鍛(duan)造(zao)--正火(huo)（退火(huo)）--粗加(jia)工--調質(zhi)(zhi)--半精加(jia)工--表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)(cui)火(huo)--精加(jia)工。

（2）滲(shen)碳(tan)淬火(huo)

滲(shen)(shen)碳(tan)淬(cui)火適用于(yu)低碳(tan)鋼(gang)和(he)低合金鋼(gang)，先提高(gao)(gao)零件表層的(de)含碳(tan)量，經(jing)淬(cui)火后(hou)使表層獲得高(gao)(gao)的(de)硬度，而心(xin)部(bu)仍保持(chi)一定的(de)強度和(he)較高(gao)(gao)的(de)韌性和(he)塑(su)性。滲(shen)(shen)碳(tan)分(fen)整體(ti)滲(shen)(shen)碳(tan)和(he)局部(bu)滲(shen)(shen)碳(tan)。局部(bu)滲(shen)(shen)碳(tan)時對(dui)不滲(shen)(shen)碳(tan)部(bu)分(fen)要采取防滲(shen)(shen)措施（鍍銅或(huo)鍍防滲(shen)(shen)材(cai)料）。由于(yu)滲(shen)(shen)碳(tan)淬(cui)火變形大，且滲(shen)(shen)碳(tan)深度一般(ban)在0.5~2mm之(zhi)間，所(suo)以(yi)滲(shen)(shen)碳(tan)工(gong)序一般(ban)安排在半精(jing)加工(gong)和(he)精(jing)加工(gong)之(zhi)間。

其工藝路線一般為：下料(liao)-鍛造(zao)-正火-粗(cu)、半精加工-滲碳淬火-精加工。

當局部(bu)滲(shen)碳零件的不滲(shen)碳部(bu)分采用(yong)加大余量后，切除多余的滲(shen)碳層的工藝方案時(shi)，切除多余滲(shen)碳層的工序應(ying)安(an)排在滲(shen)碳后，淬(cui)火前進行。

（3）滲氮處理

滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)是使氮(dan)(dan)原子(zi)滲(shen)(shen)入金屬表面獲(huo)得(de)一(yi)層含氮(dan)(dan)化合(he)物的(de)處理方(fang)法。滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)層可(ke)以(yi)提高(gao)零件表面的(de)硬(ying)度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由于滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)處理溫度較低、變形(xing)小、且滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)層較薄（一(yi)般(ban)不超過0.6~0.7mm），滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)工序(xu)應(ying)盡量靠后安排(pai)，為(wei)減小滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)時的(de)變形(xing)，在切削后一(yi)般(ban)需進行消除應(ying)力的(de)高(gao)溫回火。