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在实习的过程中，热加工是不必不可少的环节，热处理是使固态金属通过加热，保温，冷却工序改变其内部组织结构，以获得预期性能的工艺过程。要使金属材料获得优良的机械性能，工艺性能，物理性能和化学性能等，除了在冶炼时保证所要求的化学成分，往往还需要通过热处理才能实现。热处理之所以能改变零件的性能，其根本原因就是在热处理过程中金属的内部组织结构发生了变化。目前工业上使用的金属材料绝大多数都不是纯金属，而是合金。合金是由一种金属元素加上一种或多种其他元素所构成的具有金属特性的物质。合金有三种基本组织：固溶体，金属化合物，机械混合物。工程上应用最广泛的金属材料-钢和铸铁，都是以铁与碳为主组成的合金。铁碳合金的基本组织：铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体。各类钢在室温下具有不同的组织，但当加热到一定温度以上，便可以成为单一的奥氏体，称为奥氏体化。奥氏体的晶粒大小，成分及其均匀程度，对钢冷却后的组织及性能有很大影响。把相同成分的钢加热到奥氏体状态后, 用不同的方法冷却, 得到不同的组织, 最终的机械性能也会有明显差异。7211
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大多数热处理工艺，如退火，正火，淬火等都需将钢加热到临界点以上的温度，得到全部或部分的奥氏体组织，随后以适当的速度冷却到室温，获得预期的组织和性能。共析钢在室温下的平衡组织是珠光体，当加热到AC1以上温度，就要发生珠光体向奥氏体的转变，分为四个阶段：
退火
把钢加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织的热处理方法，称为退火。退火的主要特点是冷却缓慢。退火的目的主要是：（1）降低硬度，以利于切削加工；（2）提高钢的塑性和韧性；（3）改善或消除各种组织缺陷；（4）细化晶粒；（5）消除内应力。一般情况下，退火主要是预先热处理，为随后的淬火做准备，对要求不高的零件也可作为最终热处理。
退火可分为完全退火，不完全退火，等温退火，球化退火，去应力退火，再结晶退火和扩散退火等七类。完全退火的目的：（1）细化晶粒。（2）降低硬度。完全退火应用于亚共析钢的铸件，锻件和焊接件等。不完全退火主要应用于共析钢。等温退火主要用于过冷奥氏体在珠光体转变区域稳定性大的合金钢。球化退火就是使钢中的碳化物变成球状的退火，主要用于碳素工具钢，合金工具钢和轴承钢，球化退火的目的是降低硬度，改善加工性能，为淬火做好组织准备，减少淬火后的变形和开裂倾向，提高零件淬火，回火后的耐磨性。
正火
正火是将钢加热到Ac3或Acm以上30-50度，保温后用适当的速度冷却，以得到索氏体组织的工艺过程。正火的冷却，可以空冷，还可以鼓风冷却，喷雾冷却，正火时冷却速度较快，过冷度较大，转变温度较低，获得的是较细的珠光体（索氏体），因此正火后钢的强度和硬度比退火高。正火的目的：（1）对于低碳钢（含碳量≤0。25%），提高硬度，改善切削性能；（2）对于含碳量在0。25-0。5%的中碳钢，正火能细化晶粒，使组织均匀，硬度也不高，（3）消除过共析钢组织中的网状碳化物（4）改善和细化铸钢件的铸态组织（5）有时可以代替淬火。
淬火
淬火是将钢加热到相变温度（AC3或AC1）以上，保温后，以大于临界冷却速度的冷速急剧冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。淬火是为了得到马氏体组织，再经回火后，使零件获得良好的使用性能，以充分发挥材料的潜力。目的是：提高零件的机械性能，改善某些特殊钢的物理性能或化学性能。淬火冷却时，零件表面直接接触淬火介质，热量可以很快传导出去，越向中心冷却速度越慢。通常规定从零件表面至半马氏体区的厚度作为淬硬层深度。当尺寸和淬火介质相同时，淬硬层越大的刚，淬透性越好。淬透性取决于钢的临界冷却速度。