金属热措置是将金属工件放在必然的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中连结一按时刻后，又以分歧速度冷却的一种工艺。

    1．金属组织

    淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一恰当温度进行长时刻的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热措置中的“四把火”，其中的淬火与回暖锅系慎密亲密，经常配合使用，缺一不成。
    金属：具有欠亨明、金属光泽精采的导热和导电性而且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特征的物质。金属内部原子具有纪律性枚举的固体（即晶体）。


    合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特征的物质。

    相：合金中成份、结构、机能不异的组成部门。

    固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍连结另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。

    固溶强化：因为溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。


    化合物：合金组元间发生化合浸染，生成一种具有金属机能的新的晶体固态结构。

   机械同化物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有自力的机械机能。

    铁素体：碳在a-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
    奥氏体：碳在g-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。

    渗碳体：碳和铁形成的不转变合物（Fe3c）。

    珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械同化物（F+Fe3c 含碳0.8%）



    莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械同化物（含碳4.3%）
    金属热措置是机械制造中的主要工艺之一，与其它加工工艺对比，热措置一般不改变工件的外形和整体的化学成分，而是经由过程改变工件内部的显微组织，或改变工件概况的化学成分，赋予或改善工件的使用机能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。


    在年夜石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热措置的浸染逐渐为人们所熟悉。早在公元前770~前222年，中国人在出产实践中就已发现，铜铁的机能会因温度和加压变形的影响而 转变。白口铸铁的柔化措置就是制造农具的主要工艺。

    公元前六世纪，钢铁刀兵逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂获得迅速成长。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，声名是经由淬火的。

    跟着淬火手艺的成长，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这声名中国在古代就注重到分歧水质的冷却能力了，同时也注重了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为 0.15~0.4%，而概况含碳量却达0.6%以上，声名已应用了渗碳工艺。但那时作为小我“手艺”的奥秘，不愿别传，因而成长很慢。

    1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种分歧的金相组织，证了然钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在技湍瓯改变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早拟定的铁碳相图，为现代热措置工艺初步奠基了理论基本。与此同时，人们还研究了在金属热措置的加热过程中对金属的呵护体例，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。

    1850~1880年，对于应用各类气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行呵护加热曾有一系列专利。1889~1890年英国人莱克获得多种金属亮光热措置的专利。


热措置工艺一般搜罗加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相跟尾，不成间断。加热是热措置的主要工序之一。金属热措置的加热体例良多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于节制，且无情形污染。操作这些热源可以直接加热，也可以经由过程熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行借居加热。 

    金属加热时，工件吐露在空气中，经常发生氧化、脱碳(即钢铁零件概况碳含量降低)，这对于热措置后零件的概况机能有很晦气的影响。因而金属凡是应在可控空气或呵护空气中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装体例进行呵护加热。

    加热温度是热措置工艺的主要工艺参数之一，选择和节制加热温度，是保证热措置质量的首要问题。加热温度随被措置的金属材料和热措置的目的分歧而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。此外改变需要必然的时刻，是以当金属工件概况达到要求的加热温度时，还须在此温度连结一按时刻，使内外温度一致，使显微组织改变完全，这段时刻称为保温时刻。采用高能密度加热和概况热措置时，加热速度极快，一般就没有保温时刻，而化学热措置的保温时刻往往较长。

    冷却也是热措置工艺过程中不成缺傲幽轨范，冷却体例因工艺分歧而分歧，主若是节制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种分歧而有分歧的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。


    整体热措置是对工件整体加热，然后以恰当的速度冷却，以改变颇整体力学机能的金属热措置工艺。钢铁整体热措置年夜致有退火、正火、淬火和回火四种根基工艺。

    退火是将工件加热到恰当温度，按照材料和工件尺寸采用分歧的保温时刻，然后进行迟缓冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状况，获得精采的工艺机能和使用机能，或者为进一步淬火作组织筹备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效不美观同退火相似，只是获得的组织更细，常用于改善材料的切削机能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热措置。
    二十世纪以来，金属物理的成长和其它新手艺的移植应用，使金属热措置工艺获得更年夜成长。一个显著的进展是1901~1925年，在工业出产中应用转筒炉进行气体渗碳；30年月呈现露点即位差计,使炉内空气的碳势达到可控，往后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探甲等进一步节制炉内空气碳势的体例；60年月，热措置手艺运用了等浪子场的浸染，成长了浪子渗氮、渗碳工艺 ；激光、电子束手艺的应用，又使金属获得了新的概况热措置和化学热措置体例。


    “四把火”跟着加热温度和冷却体例的分歧，又演变出分歧的热措置工艺。为了获得必然的强度和韧性，把淬火和高温回火连系起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的恰当温度下连结较长时刻，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热措置工艺称为时效措置。

    把压力加工形变与热措置有用而慎密地连系起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的体例称为形变热措置；在负压空气或真空中进行的热措置称为真空热措置，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，连结措置后工件概况光洁，提高工件的机能，还可以通入渗剂进行化学热措置。

    概况热措置是只加热工件表层，以改变其表层力学机能的金属热措置工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单元面积的工件上给以较年夜的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。概况热措置的首要体例有火焰淬火和感应加热热措置，常用的热阅暌剐氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

    化学热措置是经由过程改变工件表层化学成分、组织和机能的金属热措置工艺。化学热措置与概况热措置分歧之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热措置是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时刻，年夜而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热措置工艺如淬火及回火。化学热措置的首要体例有渗碳、渗氮、渗金属。
    为使金属工件具有所需要的力学机能、物理机能和化学机能，除合理选用材料和各类成形工艺外，热措置工艺往往是必不成少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以经由过程热措置予以节制，所以钢铁的热措置是金属热措置的首要内容。此外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以经由过程热措置改变其力学、物理和化学机能，以获得分歧的使用机能。
    金属热措置工艺年夜体可分为整体热措置、概况热措置和化学热措置三年夜类。按照加热介质、加热温度和冷却体例的分歧，每一年夜类又可区分为若干分歧的热措置工艺。统一种金属采用分歧的热措置工艺，可获得分歧的组织，年夜而具有分歧的机能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，是以钢铁热措置工艺种类繁多。
    热措置是机械零件和工模具制造过程中的主要工序之一。年夜体来说，它可以保证和提高工件的各类机能 ，如耐磨、耐侵蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状况，以利于进行各类冷、热加工。
    例如白口铸铁经由长时刻退火措置可以获得可锻铸铁，提高塑性；齿轮采用正确的热措置工艺，使用寿命可以比不经热措置的齿轮成倍或几十倍地提高；此外，价廉的碳钢经由过程渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢机能，可以庖代某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全数需要经由热措置方可使用。