金属材料热处置将固态金属放在必要的介质中加热到特定的温度并维持一段工夫后，再以不同的冷却方法冷却的工艺。热处置与其余加工工艺（如锻压、锻造、焊接、切削加工等）不同的是，它只变换金属材料的内部机关组织或表面的化学成份，便可得到所需求的行使功能，而不变换其形态和巨细及全面化学成份。钢铁是产业上运用最广的金属，且其机关组织也特别繁杂，因此钢铁的热处置是金属热处置的紧要实质。
热处置在呆板零件加工缔造流程中的效用有两个方面：①保证和升高工件的某些功能。②改观毛坯的机关和应力状况，以利于各类冷、热加工。是以，热处置可于是一此中心工序，如为变换锻、铸、轧毛坯机关而停止的退火或正火，以及为消除应力，低沉零件硬度、改观切削加工功能而停止的退火等；也可于是使加工零件功能到达划定技艺指目标最后工序，如通过淬火加高温回火，使零件得到卓越的归纳呆板功能等。
淬火将金属工件加热到某一合适温度并维持一段工夫，从速浸入淬冷介质中快捷冷却的金属热处置工艺。罕用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火能够升高金属工件的硬度及耐磨性，因此普遍用于各类工、模、量具及请求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火合做，能够大幅度升高金属的强度、韧性及疲顿强度，并可得到这些功能之间的合做（归纳呆板功能）以满意不同的行使请求。此外淬火还能够使一些非常功能的钢得到必要的物理化学功能，如淬火使永磁钢加强其铁磁性、不锈钢升高其耐蚀性等。淬火工艺紧要用于钢件。罕用的钢在加热莅临界温度以上时，原有在室温下的机关将一块或大部变化成奥氏体。随后将钢浸入水或油中快捷冷却，奥氏体即变化成马氏体。与钢中其余机关比拟，马氏体硬度最高。钢淬火的方针便是为了使它的机关一块或大部变化成马氏体，得到高硬度，尔后在合适温度下回火，使工件具备预期的功能。淬火时的快捷冷却会使工件内部造成内应力，当其大到必要水平时工件便会产生歪曲变形乃至开裂。为此必要筛选符合的冷却办法。凭借冷却办法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
正火将工件加热到合适温度，保温一段工夫后从炉中掏出在空气中冷却的金属热处置工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速率比退火冷却速率稍快，因此正火机关要比退火机关更细一些，其呆板功能也有所升高。此外，正火炉外冷却不占用征战，临盆率较高，是以临盆中尽或者采纳正火来取代退火。正火的紧要运用规模有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可做为切削加工的预处置。②用于中碳钢，可取代调质处置做为末了热处置，也可做为用感到加热办法停止表面淬火前的计算处置。③用于对象钢、轴承钢、渗碳钢等，能够消降或按捺网状碳化物的造成，进而得到球化退火所需的卓越机关。④用于铸钢件，能够细化铸态机关，改观切削加工功能。⑤用于大型锻件，可做为末了热处置，进而避让淬火时较大的开裂偏向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到升高，如用于缔造汽车、拖沓机、柴油机的曲轴、连杆等紧急零件。
退火将工件加热到预约温度，保温必要的工夫后慢慢冷却的金属热处置工艺。退火的方针在于：①改观或消除钢铁在锻造、锻压、轧制和焊接流程中所造成的各类机关缺点以及残存应力，避让工件变形、开裂。②软化工件以便停止切削加工。③细化晶粒，改观机关以升高工件的呆板功能。④为最后热处置（淬火、回火）做好机关打算。罕用的退火工艺有：①全面退火。用以细化中、低碳钢经锻造、锻压和焊接后涌现的力学功能欠安的粗壮过热机关。将工件加热到铁素体一块变化成奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段工夫，尔后随炉慢慢冷却，在冷却流程中奥氏体再次产生变化，即能够使钢的机关变细。②球化退火。用以低沉对象钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢起头造成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后慢慢冷却，在冷却流程中珠光体中的片层状渗碳体变成球状，进而低沉了硬度。③等温退火。用以低沉某些镍、铬含量较高的合金组织钢的高硬度，以停止切削加工。普遍先以较快捷率冷却到奥氏体最不安定的温度，保温适那工夫，奥氏体变化成托氏体或索氏体，硬度便可低沉。④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧流程中的强硬景象（硬度抬高、塑性降落）。加热温度普遍为钢起头造成奥氏体的温度下列50～℃，惟有云云才干消除加工强硬效应使金属软化。⑤石墨化退火。用以使含有大批渗碳体的铸铁变成塑性卓越的可锻铸铁。工艺职掌是将铸件加热到℃左右，保温一守工夫后合适冷却，使渗碳体分解造成团絮状石墨。⑥散布退火。用以使合金铸件化学成份平均化，升高其行使功能。办法是在不产生融化的前提下，将铸件加热到尽或者高的温度，并永劫间保温，待合金中各类元素散布趋于平均散布后缓冷。⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。关于钢铁成品加热后起头造成奥氏体的温度下列～℃，保温后在空气中冷却，便可消除内应力。
回火将通过淬火的工件从头加热到低于下临界温度的合适温度，保温一段工夫后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处置。钢铁工件在淬火后具备下列特色：①得到了马氏体、贝氏体、残存奥氏体等不均衡（即不安定）机关。②存在较大内应力。③力学功能不能满意请求。是以，钢铁工件淬火后普遍都要通过回火。效用回火的效用在于：①升高机关安定性，使工件在行使流程中不再产生机关变化，进而使工件若干尺寸和功能维持安定。②消除内应力，以便改观工件的行使功能并安定工件若干尺寸。③调动钢铁的力学功能以满意行使请求。回火之是以具备这些效用，是由于温度抬高时，原子运动本领加强，钢铁中的铁、碳和其余合金元素的原子能够较快地停止散布，实行原子的从头摆列组合，进而使不安定的不均衡机关渐渐变化成安定的均衡机关。内应力的消除还与温度抬高时金属强度低沉相关。普遍钢铁回火时，硬度和强度降落，塑性升高。回火温度越高，这些力学功能的变换越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度规模回火时，会析出一些颗粒细微的金属化合物，使强度和硬度激昂。这类景象称为二次强硬；请求用处不同的工件应在不同温度下回火，以满意行使中的请求。①刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件每每在℃下列停止低温回火。低温回火后硬度变换不大，内应力减小，韧性稍有升高。②弹簧在～℃下中温回火，可得到较高的弹性和需求的韧性。③中碳组织钢制做的零件每每在～℃停止高温回火，以得到恰当的强度与韧性的卓越合做。淬火加高温回火的热处置工艺总称为调质。钢在℃左右回火时，常使其脆性增大，这类景象称为第一类回火脆性。普遍不该在这个温度区间回火。某些中碳合金组织钢在高温回火后，倘若慢慢冷至室温，也易于变脆。这类景象称为第二类回火脆性。在钢中介入钼，或回火时在油或水中冷却，均能够避让第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢从头加热至平昔的回火温度，就能够消除这类脆性。
表面热处置对工件表面停止加强的金属热处置工艺。它不变换零件心部的机关和功能。普遍用于既请求表层具备高的耐磨性、抗疲顿强度和较大的攻击载荷，又请求全面具备卓越的塑性和韧性的零件，如曲轴、凸轮轴、传动齿轮等。表面热处置分为表面淬火和化学热处置两大类。
表面淬火通过不同的热源对工件停止快捷加热，当零件表层温度到达临界点以上（此时工件心部温度处于临界点下列）时速即给以冷却，云云工件表层得到了淬硬机关而心部仍维持平昔的机关。为了到达只加热工件表层的方针，请求所用热源具备较高的能量密度。凭借加热办法不同，表面淬火可分为感到加热（高频、中频、工频）表面淬火、火焰加热表面淬火、电来往加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束表面淬火等。产业上运用至多的为感到加热和火焰加热表面淬火。
表面热处置车间化学热处置将工件置于含有活性元素的介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入工件表层或造成某种化合物的笼罩层，以变换表层的机关和化学成份，进而使零件的表面具备非常的呆板或物理化学功能。每每在停止化学渗的先后均需采纳其余符合的热处置，以便最大限度地表现渗层的潜力，并到达工件心部与表层在机关组织、功能等的最好合做。凭借渗入元素的不同，化学热处置可分为渗碳、渗氮、渗硼、渗硅、渗硫、渗铝、渗铬、渗锌、碳氮共渗、铝铬共渗等锻压行使锻压呆板的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之造成塑性变形而得到所需形态和尺寸制件的成形加工办法。锻造和冲压的合称。锻压使工件成形的同时，也升高了其呆板功能。锻压紧要用于加工金属材料，也能够加工某些非金属材料（如橡胶、塑料、陶瓷等）以及复合材料的成形；人类行使锻压的史籍能够究查到新石器期间。约公元前0多年，华夏已起头运用冷锻工艺缔造对象。商朝中期，华夏行使陨铁缔造兵戈时采纳了加热锻造工艺。末了，锻造是用人力、畜力和水力来停止的。年，英国的J.内史姑娘制成第一台蒸汽锤。随后，锻造水压机、夹板锤、空气锻锤、呆板压力机、蒸汽模锻锤等接踵问世。20世纪往后，热模锻、热挤压、冷锻、冷挤压、冷镦等当代锻造工艺得到进展。初期的冲压是行使铲、剪、冲头、手锤、砧座等简洁对象，通过手工加工使金属板材成型。19世纪中期，冲压加工起头向呆板化方位迈进。年，美国起头临盆成卷的热连轧窄带钢，年起头临盆宽带钢，往后又涌现冷连轧带钢；锻压品种许多，按成形方法可分为：锻造和冲压。按变形温度则可分为：①热锻压。工件加热到再结晶温度以上的锻压。升高温度能改观金属的塑性，使之不易开裂。当金属有充实的塑性和变形量不大时，或变形总量大而所用的锻压工艺有益于金属塑性变形时，常改用冷锻压。②温锻压。工件加热到超越常温但又低于再结晶温度的锻压。其精度较高，表面较光洁，变形抗力不大。③冷锻压。工件在常温下的锻压。冷锻压成形的工件，形态和尺寸精度高，表面光洁，加工工序少，便于主动化临盆。当加工工件大、厚，材料强度高、塑性低时，都采纳热锻压。④等温锻压。工件在一切成形流程中温度维持稳固。等温锻压是为了充足行使某些金属在某一温度下所具备的高塑性，或为了得到特定的机关和功能，所需花费较高，仅用于非常的锻压工艺，如超塑成形。
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