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为了使金属工件具有所需的机械性能、物理性能和化学性能，除了合理选择材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织或改变工件表面的化学成分来赋予或改善工件的性能。其特点是提高工件的内部质量，其作用是改善材料的力学性能，消除残余应力，提高金属的切削加工性。
热处理是将金属材料加热到一定温度，保温一定时间，然后以一定的速度冷却到室温或更低温度，以改善材料的组织，获得性能优良的材料。一般指金属材料，特别是钢材的处理。常用的分类方法有正火、退火、淬火、回火和表面硬化等。
下面介绍八种常见热处理的种类和用途：
归一化
类型：
- 普通归一化
- 两阶段归一化
- 二次归一化
- 等温归一化
目的：
- 消除加工产生的不良组织，对钢材进行正火处理，以利于后续的制造过程。
- 使粗晶粒变细，提高机械性能。
退火
类型：
- 扩散退火
- 完全退火
- 等温退火
- 低温退火
- 弛豫退火
- 球化退火
目的：
- 合金成分的扩散和均匀化。
- 调整机构。
- 软化提高常温加工性和切削加工性。
- 缓解压力。
- 硬质合金球化以提高可加工性和机械性能。
- 消除氢脆。
淬火
类型：
- 普通淬火
- 时间淬火（间断淬火）
- 大麻回火（美国）
- 沃斯脾气
目的：
- 硬化，即强化钢。
- 零下处理
- 残留垫圈场铁的缺点：
- 淬火硬度差（不足、不均匀）
- 耐磨性差
- 淬火变形大
- 使用过程中尺寸稳定性变差，甚至损坏
目的：
淬火后残留的垫圈场铁在0℃以下进行处理，转变为苔藓场铁。
回火
类型：
- 低温回火
- 高温回火
目的：
- 消除淬火马田散铁的应力
- 组织稳定性
- 调整机械性能（即韧性）
感应淬火
类型：
- 高频感应淬火
- 中频感应淬火
- 低频感应淬火
目的：
利用高频电流的感应加热作用，然后进行淬火硬化。使钢材表面硬化并产生表面压应力，提高工件的抗疲劳性能。
渗碳
类型：
- 固体渗碳
- 液体渗碳
- 气体渗碳
目的：
- 提高表面硬度和耐磨性
- 提高工件的抗疲劳性能
渗氮
类型：
- 固体氮化
- 液体渗氮
- 气体渗氮
离子渗氮
目的：
- 提高表面硬度和耐磨性
- 提高表面的耐蚀性
- 提高表面的耐热性
- 提高工件的抗疲劳性能
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