1、熱處理簡介

熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一，它可以保證和提高工件的各種性能，如耐磨性、耐蝕性等，還可以改善毛坯的組織和應力狀態，以利用進行各種冷、熱加工。例如，白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經熱處理齒輪成倍或幾十倍的提高；廉價的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些合金鋼性能，可以部分代替耐熱鋼、不銹鋼；工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件的表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般是肉眼不能看到的，它是機械制造中的特殊工藝過程，也是質量管理的重要環節。

我國從春秋戰國時期便開始大量使用鐵器，明朝科學家宋應星在《天工開物》一書中就記載了古代生鐵炒熟工藝，如下圖所示。這說明早在歐洲工業革命之前，我國在金屬材料及熱處理方面就已經有了較高的成就。

生鐵炒熟

2、熱處理歷史

在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸被人們所認識。早在商代，就已經有了經過再結晶退火的金箔飾物。公元前770年，我國人民在生產實踐中就已發現，銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化。公元前6世紀，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝得到迅速發展。河北省易縣出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經過了淬火。

1863年，英國金相學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的幾種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時，內部會發生組織改變，鋼中高溫時的相在冷卻時轉變為一種較硬的相。法國人確立的鐵的同素異構體理論，英國人最早制定的鐵碳相圖，為現代熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時，人們還研究了金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法，以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。

20世紀以來，金屬物理的發展和其他新技術的應用，使金屬熱處理工藝得到更大的發展。

下圖為熱處理現場。

熱處理現場