金屬熱（rè）處（chù）理（lǐ）是將金屬（shǔ）工件（jiàn）放在一（yī）定的（de）介質中加熱到適（shì）宜的溫（wēn）度，並在此溫度中保持一定時間後,又以不同速度冷卻,以此來改善工件的使用性能的（de）一種工藝方法。其特點是改變了鋼材（cái）的金相組織（zhī）,改善工件的內在質量。為使金（jīn）屬工件具有所需要（yào）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型工藝外,熱處理（lǐ）工藝（yì）往往是必不可少的。金屬（shǔ）熱（rè）處理工藝大體可分為整體熱（rè）處理、表麵熱處理、局部熱處理和化（huà）學熱（rè）處理等。鋼材熱處理的“四把火”隨著加熱溫度和冷（lěng）卻方式的不同,又演變出（chū）不同的熱處理工藝。

(1)時效處理
時效處（chù）理是指合金工件經（jīng）固溶處理、冷塑性變形或鑄（zhù）造、鍛造後,在較高的溫度下放置或室溫保持其性能、形狀、尺寸隨時間（jiān）而變化的熱處理工藝。時（shí）效處理分兩種
①天（tiān）然時（shí）效處理:把（bǎ）鋼件或（huò）鑄件長期(一至（zhì）三年)放置（zhì）在室溫或（huò）自（zì）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（shí）效
②人工時效:為了消除精密量（liàng）具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發（fā）生的變化（huà）,常在低溫回（huí）火後(低（dī）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）穩定精密製件質（zhì）量的處理,稱為人工時效。對在低溫或動載（zǎi）荷條件下的鋼（gāng）材構件（jiàn）進行時效（xiào）處理,以消除殘餘應力,穩定鋼材組織和尺寸（cùn）,尤為重要（yào）。

(2)淬火

淬火是把含碳量在0.25%以上的中碳鋼鋼（gāng）材加熱,使其達到此鋼（gāng）材的淬火溫度（dù）(達到臨界溫度Ac3以上),保溫一定時（shí）間（jiān）,然後（hòu）放入冷（lěng）卻（què）劑水（shuǐ）、油或其他無機鹽、有機水等淬冷介質中（zhōng）快速冷卻,使淬火後的零件得到均勻一致的馬（mǎ）氏體組（zǔ）織,使零件達到一定的硬度及耐磨性,也改變了鋼的某（mǒu）些物理及化學性質。由於淬（cuì）火後的零件存在著較大的內應力,因此,淬火後的零件必（bì）須要及時經過適當的回火處理,以免產生變形、開裂;使淬火後（hòu）的（de）零件獲得定的強度、彈性和韌性等綜（zōng）合力學性能。

 熱處（chù）理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三（sān）個過程,有時隻有（yǒu）加熱和冷卻兩個過程。這些
過程互相銜接,不（bú）可間（jiān）斷。
淬火方法（fǎ）有浸液表（biǎo）麵淬火、火焰表麵淬火、高頻淬火（huǒ）、滲碳淬火（huǒ）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（kǒng）、內模（mó）鑲件的螺紋孔（kǒng）、冷卻水孔、頂杆孔等。
②零件避免尖角設計,防止變形開裂（liè）
③零件淬火（huǒ）後的驗收:檢測硬度,有無軟點,有無變形,有無脫碳等缺陷存在。
(3)正火
正火（huǒ）是把鋼件（jiàn）加熱到臨界溫度以上,保溫一定時（shí）間,均溫後,在空氣中冷卻(大型零件需流動（dòng）空氣冷卻)。鋼材經過正火處理消（xiāo）除零件內部過大的（de）殘餘應力、細化晶粒,均勻組織（zhī）,提高力（lì）學性能;改善不合理（lǐ）的網狀滲碳體組織,為隨後的熱處（chù）理做好準備（bèi）;也可以將正火作為最終熱處理,獲得一定的力學性能。
(4)退（tuì）火
退火是把零件（jiàn）加熱到臨（lín）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（bǎo）溫一定時間,然後隨爐緩慢地冷卻,其目的是降（jiàng）低硬度,改善加工性能。增加塑性（xìng）和韌性,消（xiāo）除內應力,改善內部組織,從而有利於切削加工和冷變（biàn）形加工。而退火工序方法有很（hěn）多種,有球（qiú）化退火、等溫（wēn）退火（huǒ）、完（wán）全退（tuì）火、低溫退火、去應力退火等。模具零（líng）件退火采用的是去應力退火。
(5)回火
回火是將淬（cuì）火（huǒ）後的鋼加（jiā）熱到Ac1以下（xià）某一溫度,保溫到組織轉變後,冷卻到室溫的熱 處理工藝[即將淬火後的鋼件在高於室（shì）溫而低於（yú）710℃(200~300℃、300~400℃)的（de）某一適當溫度,保溫一定時間,然後拿出在（zài）空氣中（zhōng）緩慢地（dì）冷卻]。回（huí）火分高溫回火、中溫回火和（hé）低溫回火三類。

回火的目的如下（xià）。
①減（jiǎn）少或消（xiāo）除淬火產生的內應力,防止（zhǐ）變形和開裂,以取得預期（qī）的力學性能。
②穩定組織,保（bǎo）證工件在使用時不發生（shēng）形（xíng）狀和尺（chǐ）寸（cùn）變化。
③調整力學性能,適應不同零（líng）件的需要。
(6)調質（zhì）
把淬火後的（de）鋼材通過高溫回火[淬火+高溫回火(加熱溫度通常為560~600℃)=調（diào）質,調質是淬火加高溫回火（huǒ）的雙重熱處理]的熱處理（lǐ）方法稱為調質處（chù）理,其目的是達（dá）到所需要（yào）的硬度（dù）值(一般是28~32HRC,有的（de）達到38~42HRC),使（shǐ）工（gōng）件具有良好的綜合力學性能
(7)氮化
將氮(N)滲入鋼材表麵的過程（chéng）稱為氮化或滲氮。滲（shèn）入鋼件（jiàn）表麵的氮（dàn）元素形成氮化層（céng）以提高模具零件的硬（yìng）度（dù）、耐磨性和疲勞（láo）強度、紅硬性（xìng）、抗咬合（hé）性及（jí）抗腐（fǔ）蝕性。
滲氮有下列幾種。
①氣（qì）體氮（dàn）化(滲氦)。鋼（gāng）材須含Cr、Ti、A、V、Mo等合金元素,處理溫度為495570℃,回火溫度為520~590,表（biǎo）麵（miàn）硬度為900~1000HV,有效硬化（huà）層深度為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（wéi）2~3h,一般零件的氮化層（céng）深度為0.01~0.02mm,滲氮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,表麵硬度為900~1000HV
③軟氮化。任何鋼鐵材料皆可做軟氮化處理,可分為液（yè）體、氣體軟滲氮。液體軟滲氮是無毒（dú）處理法,處理溫度為570~580℃,處理時間為1~3h,淬火方法為鹽浴,表麵化合層硬度為900~1000V,深（shēn）度為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲碳是把含（hán）碳量在0.04%~0.25%的低碳鋼鋼材(中碳鋼含（hán）碳量在0.25%~0.6%、高碳鋼（gāng）含碳量在0.6%~1.35%)零件（jiàn）,在碳介質(氣體、固體)中（zhōng）加熱（rè）、保溫,溫度通常為560~600℃。滲碳是指使碳原子滲入到鋼表麵層的過程,使低（dī）碳鋼的（de）工件具有高碳鋼的表（biǎo）麵層（céng）,然後再經過淬火（huǒ）和低（dī）溫（wēn）回火,使工件的表麵層具有（yǒu）高硬度和耐磨性（xìng）,而工（gōng）件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。滲碳工件的材（cái）料一般為低（dī）碳鋼或低（dī）碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後,鋼件表麵的化學成分可接近高碳鋼。工件滲碳後還要（yào）經過淬火,以得到高的表（biǎo）麵硬度、高的（de）耐磨性和疲勞（láo）強度,並（bìng）保持心部有低碳鋼淬火後的強韌性,使工（gōng）件能承（chéng）受沖擊載荷。滲碳工藝廣（guǎng）泛用於製造飛機（jī）、汽車和拖拉機等的機械零件,如齒輪、軸（zhóu）、凸輪
軸等,也適用（yòng）於製造注塑模具的零件。

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