金屬熱處理的工藝

熱處理工藝一般主要包括加熱、保溫、冷卻三個發展過程，有時我們只有加熱和冷卻兩個教學過程。山東熱處理在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。青島熱處理材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。煙臺熱處理將鋼奧氏體化后以適當的冷卻速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。這些研究過程可以互相銜接，不可間斷。

加熱是熱處理中最重要的工藝之一。金屬熱處理的加熱方法有很多，首先使用木炭和煤作為熱源，然后使用液體和氣體燃料。電的應用使得加熱容易控制，而且沒有環境污染。這些來源可以直接或間接加熱熔鹽或金屬，甚至漂浮顆粒。

金屬加熱時，工件暴露在空氣中，往往會發生氧化脫碳(即鋼鐵零件表面的碳含量降低)，對零件熱處理后的表面性能產生非常不利的影響。因此，金屬通常應在受控氣氛或保護氣氛、熔鹽和真空中加熱，也可通過涂層或包裝進行保護。

加熱溫度是熱處理工藝的重要參數之一。加熱溫度的選擇和控制是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨處理金屬材料和熱處理用途的不同而不同，但通常高于相變溫度才能獲得高溫組織。此外，轉變需要一定的時間，所以當金屬工件表面達到所需的加熱溫度時，必須保持在這個溫度一定的時間，使內部和外部溫度相同，使微觀結構的轉變是完整的，這個時間稱為保溫時間。采用高能量密度加熱和表面熱處理時，加熱速度很快，一般沒有保溫時間，但化學熱處理的保溫時間往往較長。

冷卻也是熱處理過程中必不可少的步驟，冷卻方式因工藝而異，主要控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度較快。但由于鋼種不同，要求也不同。例如，空氣淬硬鋼可以以與正火相同的冷卻速度淬硬。

金屬材料熱處理技術工藝進行大體可分為企業整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據需要加熱介質、加熱溫度和冷卻方式方法的不同，每一大類又可區分為若干意見不同的熱處理工藝。同一種金屬可以采用各種不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而提高具有中國不同的性能。鋼鐵是工業上應用范圍最廣的金屬，而且我國鋼鐵顯微組織也最為重要復雜，因此對于鋼鐵熱處理工藝設計種類繁多。

整體熱處理是將工件整體加熱，然后以適當的速度冷卻以改變其整體機械性能的一種金屬熱處理工藝。鋼的整個熱處理過程有四個基本過程: 退火、正火、淬火和回火。

退火是將工件加熱到合適的溫度，根據工件的材質和尺寸采用不同的保溫時間，然后緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，獲得良好的工藝性能和使用性能，或為進一步淬火做好組織準備。