
熱處理是一種通過加熱、保溫和冷卻等步驟,在固態下改變金屬材料內部顯微組織或表面化學成分,從而賦予或改善其力學、物理及化學性能的關鍵工藝。熱處理工藝通常包含加熱、保溫和冷卻三個基本過程。
加熱是關鍵步驟,早期使用木炭、煤等熱源,現代則多采用電、氣體燃料等可控方式,并常在保護氣氛或真空中進行以防止氧化脫碳。保溫是為了使工件內外溫度一致,確保組織轉變充分。冷卻速度則直接決定最終性能,例如退火冷卻最慢,正火較快,淬火則需快速冷卻以獲得高硬度。
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熱處理工藝主要分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。
其中,整體熱處理中的“四把火”——退火、正火、淬火和回火是最基礎且應用廣泛的工藝。
退火和正火常用于預備熱處理,以細化晶粒、調整硬度;淬火能大幅提高硬度但伴隨脆性,必須配合回火來調整韌性與強度。
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