热处理

1. 什么是热处理？

热处理是一种控制金属加热和冷却以改变其机械和物理性能而不改变产品形状的方法。该技术包括使用加热或冷却，通常到极限温度，以达到所需的结果，例如金属的硬化或软化。热处理的一些常用技术包括退火，表面硬化，沉淀强化，回火和淬火。实际上，术语热处理仅适用于出于故意改变特性的基本目的而进行加热和冷却的过程。但是，加热和冷却有时会作为其他制造方法（例如热成型或焊接）的附带阶段发生。

主要与提高材料强度有关，热处理还可以用于更改某些制造目标，例如改善机械加工，改善可成形性，以及在冷加工后恢复延展性。因此，这是一个非常可行的制造过程，它不仅可以帮助其他制造方法，而且可以通过提高强度或其他所需特性来增强产品性能。

2.百赛铸造中使用的四种基本热处理工艺类型

硬化（包括淬火）

金属硬化处理包括将钢加热到一定温度，然后将其放入油，盐水或水中快速冷却。大多数钢都需要快速冷却（淬火）以进行硬化，但是有些钢可以进行空冷以达到相同的效果。尽管淬火增强了钢的硬度和强度，但使其延展性降低。通常，钢越硬，脆性就越大。为了消除一些脆性，应在淬火后对钢进行回火。

许多有色金属可以通过控制加热和快速冷却而硬化，并可以提高强度。在这种情况下，该过程称为热处理，而不是硬化。

退火

通常，退火与硬化相反。对金属进行退火处理以缓解内部应力，软化应力，使其更具延展性并细化晶粒结构。退火包括将金属加热到特定温度，将其在该温度下保持一定的时间，然后将金属冷却到室温。冷却过程取决于金属和所需的特性。有些金属采用炉冷却，而另一些则可以通过将其埋入灰烬，石灰或其他绝缘材料中进行冷却。

焊接产生的区域在室温下紧挨着其他区域，这些区域的熔融金属含量很高。随着焊缝的冷却，会产生内应力以及脆性和硬点。焊接实际上可以削弱金属。退火只是用于纠正这些问题的技术之一。

正火

规范化金属是指通过浸泡使其升至重结晶温度，然后将其从炉中拉出并使其在大气中冷却。退火金属的许多特性在归一化金属中很明显，但是由于冷却的均匀性不完全相同，因此晶粒的规则性往往会降低一些。但是，与冷冻金属相比，温差要小得多，这意味着正火产品的脆性较小。

正火中发现的冷却速率比退火时在金属中产生的晶粒更小，这意味着通常来说，它将比退火金属更坚固或更硬。

回火

找到合适的硬度和延展性混合物也可以通过称为回火的过程来实现。通常使用淬火钢进行回火，以使其变脆，同时保留一些硬度。在回火中，金属会再次加热，但现在的温度要低于退火，正火或淬火时的温度。

马氏体在热中不是稳定的分子-它是在冲击下实现的-因此回火钢意味着使马氏体不稳定，使其开始转变成渗碳体和铁素体。回火炉内的温度范围和时间长度将影响多少马氏体被转化，从而影响金属的软度。例如，与在较低温度下回火以保持硬度的工具相比，金属弹簧可以在较高温度下回火以增加弹性。

回火通常用于减轻淬火材料的内部应力。可以对经历过其他热应力（例如焊接或锻造）的金属进行回火，以使其中的分子彼此之间稍微松弛。