金屬熱處理（lǐ）是將金屬工件放（fàng）在一定的介質中（zhōng）加熱到適（shì）宜的溫度，並在此（cǐ）溫（wēn）度中保持一定時間後,又以不同速度冷卻（què）,以（yǐ）此來（lái）改善工件（jiàn）的使用性能的一種工藝方法。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（jù）有所需要的力（lì）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）工藝往往是必不可少（shǎo）的。金屬熱處理工藝大（dà）體（tǐ）可（kě）分為整體熱處理、表麵熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。鋼材熱處（chù）理（lǐ）的“四把火（huǒ）”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演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理、冷塑性變形或鑄（zhù）造、鍛造後,在較高的溫度下放置（zhì）或室溫保持其性能、形狀（zhuàng）、尺寸（cùn）隨時間而變化的熱處理工藝。時效處理分兩種
①天然時效處理（lǐ）:把鋼件或（huò）鑄件長期(一至三（sān）年)放置在室溫或自（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（xiào）處理,也稱為天然時效
②人工時效:為了消（xiāo）除（chú）精密量具或模具、零件在長期（qī）使用中尺寸、形狀發生的變（biàn）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（xīn）加熱到（dào）100~150℃C保持5~20h,這種為穩定（dìng）精（jīng）密製件質量的（de）處理,稱為人工時（shí）效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進（jìn）行時效處理,以消除殘餘應力,穩定鋼材組織和尺寸,尤為重要。

(2)淬火（huǒ）

淬火是把含碳量在0.25%以上的中碳鋼（gāng）鋼材加熱,使其達到此鋼（gāng）材的淬火溫（wēn）度(達（dá）到臨界溫度（dù）Ac3以上),保溫一定時間,然後放入冷卻劑水、油或其他無機（jī）鹽、有機水等淬冷介質中快速冷卻,使淬（cuì）火後的零件得到均勻一致的馬氏體組織,使零件達到一定的硬度及耐磨性,也改變了鋼的某些物理及化學性質。由於淬火後的（de）零（líng）件存在著較大的內應力,因此,淬火後的零（líng）件（jiàn）必須要及時經過適當的回火處理,以免產生變形、開裂;使（shǐ）淬火後的零件獲得定的（de）強度、彈性和韌性等綜合力學性能。

 熱處（chù）理（lǐ）工（gōng）藝一般包括加熱、保（bǎo）溫（wēn）、冷卻三個過程,有時隻有（yǒu）加熱和冷卻兩個過程。這（zhè）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（huǒ）、高頻淬火、滲碳淬火等（děng）。
模具零件淬火應注意事項（xiàng）如下。
①零件淬火前（qián）,必須進行粗加工,鑽好工藝孔、內模鑲（xiāng）件的螺紋孔、冷卻水孔、頂杆孔等。
②零件避免尖角設計,防止變形開裂
③零件淬火後的驗收:檢測硬度,有無軟點,有無變形,有無脫碳等缺陷存在。
(3)正火
正火是把鋼件加熱到臨界溫度以上（shàng）,保溫一定時間,均溫後,在空氣中冷卻（què）(大型零件需（xū）流動空氣冷卻)。鋼材經過正火處理消除零件內部過大的殘餘應（yīng）力、細化晶粒,均勻組織,提（tí）高力學性能;改善不合理的網狀滲碳體組織,為隨後的熱處理做好準備;也可以將正火作為最終熱處（chù）理（lǐ）,獲得一（yī）定的力學性（xìng）能（néng）。
(4)退火
退火是把零件（jiàn）加熱到臨界（jiè）變相溫度Ac3(亞共析鋼)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（lěng）卻,其目的（de）是降低硬（yìng）度,改善加工性能。增加塑性和（hé）韌性,消除內（nèi）應力,改善內（nèi）部組織,從而有利於切削加（jiā）工（gōng）和（hé）冷變形加工。而退火工序方法有很多種（zhǒng）,有球（qiú）化退火、等（děng）溫退火、完全退（tuì）火、低溫退火、去應力退火等。模具零件退火采用的是去應力（lì）退火。
(5)回（huí）火
回（huí）火是將淬火後（hòu）的鋼加熱到Ac1以下某一溫度,保溫到組織轉變後,冷（lěng）卻到室溫的熱 處理工藝[即將淬火後的鋼件在高於室溫而低於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一適當（dāng）溫度,保溫一定時（shí）間,然後拿出在空氣中緩慢地（dì）冷卻]。回火分高溫回火、中溫回（huí）火（huǒ）和低溫（wēn）回火三類。

回火的目（mù）的如下（xià）。
①減少或消除淬火產生的（de）內應力（lì）,防止（zhǐ）變形（xíng）和開裂,以取得預期的力學性（xìng）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調整力學性能,適應（yīng）不同零件（jiàn）的需要。
(6)調質
把淬火後的鋼材通過高溫回火[淬火+高溫回火(加熱溫度通常為560~600℃)=調質,調質（zhì）是淬火加高溫回（huí）火的雙重熱處理]的熱處理方法稱為調質處理,其目的是達（dá）到所需要的（de）硬度值(一般是28~32HRC,有的達到（dào）38~42HRC),使工件具有（yǒu）良好的綜合（hé）力學（xué）性能
(7)氮化
將氮(N)滲入鋼材表麵的（de）過程稱為氮（dàn）化或滲氮。滲入鋼件表麵的氮元素形成氮化層以提高模（mó）具零件的硬度、耐磨性和疲勞強度、紅硬性、抗咬合性及抗腐蝕性。
滲氮有下列幾種。
①氣體氮（dàn）化（huà）(滲（shèn）氦)。鋼材須含Cr、Ti、A、V、Mo等合金元素,處（chù）理溫度為495570℃,回火溫度為（wéi）520~590,表麵硬度為900~1000HV,有效硬化層深度為0.3mm,時間為48h,變形量無。
②液體氮化。處理溫度為560~580℃,時（shí）間為2~3h,一般零件的氮（dàn）化層深度為0.01~0.02mm,滲氮深度主要取決於滲氮時間、溫度。氮化層不（bú）可過厚,建議不（bú）超（chāo）過0.3mm,表麵硬度為900~1000HV
③軟氮化。任何鋼鐵材料皆可做（zuò）軟氮化處理,可分為液體、氣體軟滲氮（dàn）。液體軟滲（shèn）氮是無毒處理法,處理溫度為570~580℃,處理時間為1~3h,淬火（huǒ）方法為鹽浴（yù）,表麵化合層硬度（dù）為（wéi）900~1000V,深度為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲碳是把含碳量在0.04%~0.25%的（de）低碳鋼鋼材(中碳鋼含碳量在0.25%~0.6%、高碳鋼含碳量在（zài）0.6%~1.35%)零件,在碳介質(氣體、固體)中加熱、保溫,溫度通常（cháng）為560~600℃。滲碳（tàn）是指使碳原子滲入到鋼表麵層的過程（chéng）,使（shǐ）低碳鋼的工件（jiàn）具有高碳鋼（gāng）的表麵層,然後再經過淬火和低（dī）溫回火,使工件的表麵（miàn）層具有高硬（yìng）度和耐磨性,而工件的中心部分（fèn）仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。滲碳工件的材料一般為低碳鋼或低碳合（hé）金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後,鋼件（jiàn）表麵的化學成分可接近高碳鋼。工件滲碳後還要經過（guò）淬火（huǒ）,以得到高的表麵硬度、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、汽車和拖拉機等的機械零件,如齒輪、軸、凸輪
軸等,也適用於製造注塑模（mó）具的零件。

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