為(wei) 使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，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(ye) 中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織複雜，可以通過熱處理予以控製，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nei) 容。

另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。

熱處理一般不改變工件的形狀和整體(ti) 的化學成分，而是通過改變工件內(nei) 部的顯微組織，或改變工件表麵的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內(nei) 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機械性能、消除殘餘(yu) 應力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的，熱處理工藝可分為(wei) 兩(liang) 大類：預備熱處理和最終熱處理。

1.預備熱處理

預備熱處理的目的是改善加工性能、消除內(nei) 應力和為(wei) 最終熱處理準備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調質等。

（1）退火和正火

退火和正火用於(yu) 經過熱加工的毛坯。含碳量大於(yu) 0.5%的碳鋼和合金鋼，為(wei) 降低其硬度易於(yu) 切削，常采用退火處理；含碳量低於(yu) 0.5%的碳鋼和合金鋼，為(wei) 避免其硬度過低切削時粘刀，而采用正火處理。退火和正火尚能細化晶粒、均勻組織，為(wei) 以後的熱處理作準備。退火和正火常安排在毛坯製造之後、粗加工之前進行。

（2）時效處理

時效處理主要用於(yu) 消除毛坯製造和機械加工中產(chan) 生的內(nei) 應力。

為(wei) 避免過多運輸工作量，對於(yu) 一般精度的零件，在精加工前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件（如座標鏜床的箱體(ti) 等），應安排兩(liang) 次或數次時效處理工序。簡單零件一般可不進行時效處理。

除鑄件外，對於(yu) 一些剛性較差的精密零件（如精密絲(si) 杠），為(wei) 消除加工中產(chan) 生的內(nei) 應力，穩定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。有些軸類零件加工，在校直工序後也要安排時效處理。

（3）調質

調質即是在淬火後進行高溫回火處理，它能獲得均勻細致的回火索氏體(ti) 組織，為(wei) 以後的表麵淬火和滲氮處理時減少變形作準備，因此調質也可作為(wei) 預備熱處理。

由於(yu) 調質後零件的綜合力學性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為(wei) 最終熱處理工序。

2.最終熱處理

最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強度等力學性能。

（1）淬火

淬火有表麵淬火和整體(ti) 淬火。其中表麵淬火因為(wei) 變形、氧化及脫碳較小而應用較廣，而且表麵淬火還具有外部強度高、耐磨性好，而內(nei) 部保持良好的韌性、抗衝(chong) 擊力強的優(you) 點。為(wei) 提高表麵淬火零件的機械性能，常需進行調質或正火等熱處理作為(wei) 預備熱處理。其一般工藝路線為(wei) ：下料--鍛造--正火（退火）--粗加工--調質--半精加工--表麵淬火--精加工。

（2）滲碳淬火

滲碳淬火適用於(yu) 低碳鋼和低合金鋼，先提高零件表層的含碳量，經淬火後使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體(ti) 滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要采取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料）。由於(yu) 滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在0.5~2mm之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。

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

當局部滲碳零件的不滲碳部分采用加大餘(yu) 量後，切除多餘(yu) 的滲碳層的工藝方案時，切除多餘(yu) 滲碳層的工序應安排在滲碳後，淬火前進行。

（3）滲氮處理

滲氮是使氮原子滲入金屬表麵獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表麵的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由於(yu) 滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較薄（一般不超過0.6~0.7mm），滲氮工序應盡量靠後安排，為(wei) 減小滲氮時的變形，在切削後一般需進行消除應力的高溫回火。