金屬熱處理是（shì）將金屬（shǔ）工（gōng）件放在一定的介（jiè）質中加熱到適（shì）宜的溫度，並在此溫度中保（bǎo）持（chí）一（yī）定（dìng）時間後,又以不同速度冷卻,以（yǐ）此來改善工件的使用性（xìng）能的一種工藝方法。其特點是改變了鋼材的金相組織,改善工件的內在質量。為使金屬工件具有所需要的力學性（xìng）能、物理（lǐ）性能和化學性能,除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的。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表麵熱處理、局（jú）部熱處理和化學熱處理（lǐ）等。鋼材熱處理的“四把火（huǒ）”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同（tóng）,又演（yǎn）變出不同的熱處理工藝。

(1)時效處理
時效處理是指合金工件經固溶處（chù）理、冷塑性變（biàn）形或（huò）鑄造、鍛造後,在較高（gāo）的溫度（dù）下放置或室溫保持其性能、形狀、尺（chǐ）寸隨時間而變（biàn）化的熱處理工藝。時（shí）效（xiào）處理分（fèn）兩種
①天（tiān）然時（shí）效處理:把鋼件或鑄件長期(一至三年)放置在（zài）室溫或自然條件下,露天放在空氣中任其風吹雨打日頭曬,而發生的時效現象,稱為自然時效處理,也稱為天然時效
②人工時效:為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發生的變化,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（wéi）穩定精（jīng）密製件質量的處理,稱為人工時效。對（duì）在低溫或動載荷條件下的鋼材構（gòu）件進行時效處理（lǐ）,以消除殘餘應力,穩定鋼材組織和尺寸,尤為重要（yào）。

(2)淬火

淬火（huǒ）是把（bǎ）含碳量在0.25%以上的中碳鋼鋼（gāng）材加熱（rè）,使其達到此鋼材的淬火溫（wēn）度(達到臨（lín）界溫（wēn）度Ac3以（yǐ）上),保溫一定時間,然後放入（rù）冷卻劑水、油或其他無機鹽、有機水等淬冷介質中快速冷卻（què）,使淬火後的零（líng）件得（dé）到均勻一致的馬氏體組織,使零件達到一（yī）定的硬（yìng）度及耐（nài）磨性,也改變了（le）鋼的某些物理及（jí）化學性質。由（yóu）於淬火（huǒ）後的零件存在著較大的內（nèi）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（shēng）變形、開裂;使淬火後的零件獲（huò）得定的強度、彈性（xìng）和韌性等綜合力（lì）學性能。

 熱處理工藝（yì）一般包（bāo）括加熱、保（bǎo）溫、冷卻三個過程,有時（shí）隻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火、火焰表麵淬火、高頻淬火（huǒ）、滲碳淬火等（děng）。
模具零件淬火應注意事項如下。
①零件淬火前,必須進行粗加工,鑽好工藝孔、內模鑲件的螺紋孔、冷卻水孔（kǒng）、頂杆孔（kǒng）等。
②零件避免尖（jiān）角設計（jì）,防止變形開裂
③零件淬火後的驗（yàn）收:檢測硬度,有無軟點,有無變形,有無脫碳等缺陷存（cún）在。
(3)正火
正火是把（bǎ）鋼件加熱到臨界溫度以上,保溫一定時間,均溫後,在空氣中冷（lěng）卻(大型（xíng）零件需流動空氣（qì）冷卻)。鋼材經過（guò）正火處理消除零件內部過大（dà）的殘餘應力（lì）、細化晶粒,均勻組織,提高力學性能;改善不合理的網狀（zhuàng）滲碳體組（zǔ）織,為隨（suí）後的熱處理（lǐ）做好準（zhǔn）備;也可（kě）以將正火（huǒ）作為最終熱處理,獲得（dé）一定（dìng）的（de）力學性能。
(4)退（tuì）火
退火是把零件加熱到（dào）臨界變相溫度Ac3(亞共（gòng）析鋼)以上30~50℃,或Ac1(共析或過共析鋼)以下,保溫（wēn）一定時（shí）間,然後（hòu）隨爐緩慢（màn）地冷卻,其目的是降低硬度,改善（shàn）加工性能。增（zēng）加塑性和（hé）韌性,消除內應力,改（gǎi）善內部組織,從而（ér）有利於切削加工和冷變形加工。而退火工序方法有很多種,有球（qiú）化退火、等溫退火、完全退火、低（dī）溫退火、去應力退（tuì）火（huǒ）等。模具零件退火采（cǎi）用的（de）是去（qù）應力退（tuì）火。
(5)回火
回火（huǒ）是將淬火（huǒ）後的鋼加熱到Ac1以（yǐ）下某一溫度,保溫到組織轉變後,冷卻到室溫的熱 處理（lǐ）工藝[即將淬火後的鋼件在高於室溫（wēn）而低於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一適當溫度,保溫一（yī）定時間,然後（hòu）拿出在（zài）空氣中緩慢地冷卻]。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。

回火的目的（de）如下。
①減少或消除淬火產生的內應力,防止變形和開裂,以取得預期的力學性能。
②穩定組織,保證工件在使用時不發生形狀和尺寸變化（huà）。
③調整力學（xué）性能,適應不同零件的需要。
(6)調質
把淬火後的鋼（gāng）材通過高溫回火[淬火+高溫回火(加熱溫（wēn）度通（tōng）常為560~600℃)=調質,調質是（shì）淬火加高溫回火的雙重熱處理]的熱處理方法（fǎ）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（dá）到38~42HRC),使工（gōng）件具（jù）有良好的綜合力學性能
(7)氮化
將氮(N)滲入鋼材表麵（miàn）的過程稱為氮化或滲氮（dàn）。滲入鋼件表麵的氮元素形成氮化層以提高（gāo）模具零件的硬度、耐磨性（xìng）和（hé）疲勞強度、紅硬性、抗（kàng）咬合性及（jí）抗腐蝕性。
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（dù）為495570℃,回火溫度為520~590,表麵硬度為900~1000HV,有效硬化層深（shēn）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,一般（bān）零件的氮化層深度為（wéi）0.01~0.02mm,滲氮（dàn）深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,表麵硬度（dù）為900~1000HV
③軟氮化。任何鋼鐵材料皆可（kě）做軟氮化處理,可分為液體、氣體（tǐ）軟滲氮。液體軟滲氮是無毒處理法,處（chù）理溫度為（wéi）570~580℃,處理時間為1~3h,淬火方法（fǎ）為鹽浴,表麵（miàn）化合層硬度為900~1000V,深度為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲碳是（shì）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（liàng）在0.6%~1.35%)零件（jiàn）,在碳介（jiè）質（zhì）(氣體、固體)中加熱、保溫,溫度通常為560~600℃。滲碳是指使碳原子（zǐ）滲入到鋼表麵層的過程（chéng）,使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表麵層（céng）,然後再經過淬火（huǒ）和低溫回火,使工件的表麵層（céng）具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持（chí）著低碳鋼的韌性和塑性。滲碳工（gōng）件的材料一般為低碳鋼或低碳（tàn）合金鋼(含碳（tàn）量小於0.25%)。滲碳後,鋼件（jiàn）表麵的化學（xué）成分可接近高碳鋼。工（gōng）件滲碳後還要經過（guò）淬火,以得到高的表麵硬度（dù）、高的耐磨性和疲勞強度,並保持心部有低碳鋼淬火後的強韌性,使工件能承受沖擊載荷。滲碳工藝廣泛用於製造飛機、汽（qì）車和拖拉機等的機械零件,如齒輪、軸、凸輪
軸等（děng）,也適用於製造注塑模具的零（líng）件。

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