第一节  概述

钢的热处理是将钢在固态下以一定的方式进行加热、保温，然后采取合适的方式冷却，让其获得所需要的组织和性能的工艺。

热处理是一种改善钢材使用性能和工艺性能的重要工艺。通过恰当的热处理，可以充分挖掘材料的潜力，从而减少零件的重量，提高产品质量，延长产品使用寿命。例如，只有通过热处理，锉刀才能更好地锉削工件，车刀才能更好地切削工件，火车的轮子才能更耐磨，火星探测器上用形状记忆合金制成的天线才能在进入轨道后打开……所以，在日常生活、工业制造、医药、通信、国防乃至航空航天领域，热处理都有着极其重要的作用。

根据加热、保温和冷却工艺方法的不同，热处理工艺大致分类如下（GB/T12603—2005）：

（1）整体热处理 其特点是对工件整体进行穿透加热，常用的方法有退火、正火、淬火、回火等。

（2）表面热处理 其特点是仅对工件的表面进行热处理，常用的方法有表面淬火和回火（如感应淬火）、气相沉积等。

（3）化学热处理 其特点是改变工件表层的化学成分、组织和性能，常用的方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗、氮碳共渗、渗金属、多元共渗等。

随着科学的发展，还将产生多种新的热处理工艺，但任何热处理工艺一般都可归纳为由加热、保温和冷却三个阶段组成的工艺过程，可用温度-时间坐标图表示，如图4-1所示。(https://www.daowen.com)

钢在固态下进行加热、保温和冷却时将发生组织转变。当钢在缓慢加热或冷却时，其固态下的临界点分别用Fe-Fe₃C相图中的平衡线A₁（PSK线）、A₃（GS线）、A_cm（ES线）表示。但在实际加热和冷却时，发生组织转变的临界点都要偏离平衡临界点，并且加热和冷却速度越快，其偏离的程度越大。为区别平衡临界点，实际加热时的临界点分别用Ac₁、Ac₃、Ac_cm表示，实际冷却时的临界点分别用Ar₁、Ar₃、Ar_cm表示，如图4-2所示。

图4-1 热处理基本工艺曲线示意图

图4-2 钢在加热和冷却时各临界点的实际位置