金屬熱處（chù）理是將金屬（shǔ）工件放在一定的介質（zhì）中加熱到適宜的溫度，並（bìng）在此溫度中保（bǎo）持一定時間後,又以不同速度冷卻,以此來改善（shàn）工件的使用性能的一種工藝方法。其特點是改變（biàn）了鋼材的金相組織,改善工件的內在質量。為使金屬（shǔ）工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種（zhǒng）成型工藝外,熱（rè）處理（lǐ）工藝往（wǎng）往是必不可少的。金屬（shǔ）熱處理工藝大體可分為整（zhěng）體熱處理、表麵熱（rè）處理、局部熱（rè）處（chù）理和化學熱（rè）處理（lǐ）等。鋼材熱處理的“四把火”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（gōng）藝。

(1)時效處理
時效處（chù）理是指合金工件經固溶（róng）處理、冷塑性變形或鑄造、鍛造後,在較高的溫度下放置或室溫保持其（qí）性能、形狀、尺寸（cùn）隨時間而（ér）變化的熱處理（lǐ）工（gōng）藝。時效處理分兩種
①天然時效處理:把鋼件（jiàn）或鑄件（jiàn）長期(一至三年)放置在室溫或自然（rán）條件（jiàn）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（rán）時效處理,也稱為天然時效
②人工時效:為了消除精密量具或模具、零（líng）件在長期（qī）使用中尺寸、形狀發生（shēng）的變化（huà）,常在低溫回火後（hòu）(低溫回火溫（wēn）度為150~250℃)精加工前,把（bǎ）工件重（chóng）新加熱到100~150℃C保持5~20h,這（zhè）種為穩（wěn）定精密製（zhì）件質量的（de）處理,稱為人工時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件（jiàn）進行時效處（chù）理,以消除殘餘應（yīng）力,穩定（dìng）鋼材組織和尺寸,尤為重（chóng）要（yào）。

(2)淬火

淬（cuì）火是把含碳量在0.25%以上的中碳鋼鋼材加熱,使其達到此鋼材的淬火溫度(達到臨（lín）界溫度（dù）Ac3以（yǐ）上),保溫一定時間,然後（hòu）放入冷卻劑水、油或其他無機鹽、有機水等淬冷介質中快速（sù）冷卻,使淬火後的零件得到均勻（yún）一致的（de）馬氏體（tǐ）組織,使零件達到（dào）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（yóu）於淬火後的零件存在著較大的（de）內（nèi）應力（lì）,因此,淬火後的零件必須要及時經過適當的回火處理,以免產生變形、開裂;使淬火後的零件獲得定的強度、彈性和韌性等綜合力（lì）學性能。

 熱（rè）處理（lǐ）工藝一般包括加熱（rè）、保溫（wēn）、冷卻三個過程,有時隻有加熱和冷卻兩（liǎng）個過程。這些
過程互相銜接,不可間斷（duàn）。
淬火方法有浸液表麵淬火、火焰表麵淬火、高頻淬火、滲碳淬火等。
模具零件淬（cuì）火應注意事（shì）項如（rú）下。
①零件淬火前,必須進行（háng）粗加（jiā）工,鑽好工藝孔、內模鑲件的螺紋孔、冷卻水孔、頂杆孔等。
②零件（jiàn）避免尖（jiān）角設計,防止（zhǐ）變形開裂
③零件淬（cuì）火後的驗收:檢測硬（yìng）度,有（yǒu）無軟點,有無變形,有無（wú）脫碳（tàn）等缺陷存在（zài）。
(3)正火
正火是把鋼件加（jiā）熱到臨界溫度以上,保（bǎo）溫一定時間,均溫後,在空氣中冷卻(大型零件需流動空氣（qì）冷卻)。鋼材經過正火（huǒ）處理消除零件內部過大的（de）殘餘應力、細化（huà）晶（jīng）粒,均勻組織,提高力學性能;改善不合理的網狀滲碳體組織,為隨後的熱（rè）處理（lǐ）做好（hǎo）準備;也可以將正火作為最終熱處理,獲得一定的力學性能。
(4)退火
退火是把零件加熱到臨界變相溫（wēn）度Ac3(亞共（gòng）析鋼)以上30~50℃,或Ac1(共析或過共析鋼)以下,保溫一定時間,然後隨爐緩慢地冷卻,其目的是降低硬度,改善加工性能。增加（jiā）塑性和韌性（xìng）,消除內應力,改（gǎi）善內部組織,從（cóng）而有利於（yú）切削加工和冷（lěng）變形（xíng）加工。而退火（huǒ）工序方法有很多種,有球化退火、等溫退火、完全退火、低（dī）溫退火、去應（yīng）力退火等。模具零件退火（huǒ）采用的是去應力退火。
(5)回火（huǒ）
回（huí）火是將淬火後的鋼加（jiā）熱（rè）到Ac1以下某一溫（wēn）度,保溫到（dào）組織轉變後,冷卻到室溫的熱 處理工藝[即將淬火後的鋼件（jiàn）在高於室溫（wēn）而低（dī）於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一適當溫度,保（bǎo）溫一定時間,然後（hòu）拿出在（zài）空（kōng）氣中緩慢（màn）地（dì）冷卻]。回火分高溫回火（huǒ）、中溫回火和低（dī）溫回火三（sān）類。

回火的目的如下。
①減少或（huò）消除淬火產生（shēng）的內應力,防止變形（xíng）和開裂,以取得（dé）預（yù）期（qī）的力（lì）學性能。
②穩定組織,保證工件在使用時不發生形（xíng）狀和尺寸變化。
③調整力學性能,適（shì）應不同零件的需要。
(6)調質
把淬火後的鋼（gāng）材通過高溫（wēn）回火[淬火+高溫回火(加熱溫度（dù）通常為560~600℃)=調質,調質是淬火加高溫回火（huǒ）的（de）雙重熱（rè）處理]的熱處理方法稱為調質（zhì）處理,其（qí）目的是達到所需要的硬度值(一般（bān）是28~32HRC,有的達到38~42HRC),使工件具有良好的綜合力學性能
(7)氮化
將氮(N)滲入鋼材（cái）表麵的過程稱為氮化或滲氮。滲入鋼件表麵的氮元素形成氮（dàn）化層以提高模具零件的硬度、耐磨（mó）性和（hé）疲勞強度（dù）、紅硬性、抗咬合性及抗腐（fǔ）蝕性。
滲氮有下（xià）列幾種。
①氣體氮化(滲氦)。鋼材須含Cr、Ti、A、V、Mo等合金（jīn）元素,處理溫度為495570℃,回火溫度為520~590,表麵硬度為（wéi）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（dù）為560~580℃,時間為2~3h,一（yī）般零件的氮化層深度為0.01~0.02mm,滲氮深度主要取決於滲氮時間、溫度。氮化層不可過厚,建議（yì）不超過0.3mm,表麵硬度為900~1000HV
③軟氮（dàn）化（huà）。任何鋼鐵材料皆可做軟氮化處理,可分為液體、氣（qì）體軟滲氮（dàn）。液（yè）體軟滲氮是無毒處理法,處理溫度為570~580℃,處理時間為1~3h,淬火方法為鹽（yán）浴,表麵化合層硬度為900~1000V,深度（dù）為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲（shèn）碳是（shì）把含碳量在0.04%~0.25%的低碳鋼鋼材(中碳鋼含碳量在0.25%~0.6%、高碳鋼（gāng）含（hán）碳量在0.6%~1.35%)零件,在碳介質(氣體、固體)中加熱、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,使低碳鋼的工件具有高碳（tàn）鋼的表麵層,然後再經過（guò）淬（cuì）火和低溫回火,使工件的表麵層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌（rèn）性和塑性（xìng）。滲碳工件的（de）材（cái）料一般為（wéi）低碳鋼或低碳合金鋼（gāng）(含碳量小於0.25%)。滲碳（tàn）後,鋼件表麵的化學成分（fèn）可接近高碳鋼。工件滲碳後還要經過淬火,以（yǐ）得到高的表麵硬度、高的耐（nài）磨性和疲勞強度,並（bìng）保（bǎo）持心部有低碳（tàn）鋼淬火後的強韌性,使工件能承受沖擊（jī）載荷。滲碳工藝廣泛用於製造飛機、汽車和拖拉機（jī）等的機械零件,如（rú）齒輪、軸、凸輪
軸等,也適（shì）用（yòng）於製造注塑模具的零件。

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