9.4.4 SLM后处理热处理
（1）热处理工艺
1）简介
在增材制造完成后，将金属零件进行热处理将有效提升零件的性能。热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。
金属材料的决定因素：化学成分、内部组织。其中“化学成分”是改变性能的基础，“热处理”是改变性能的手段，“组织”是性能变化的根据。
2）热处理的三个阶段
热处理的三个阶段为加热、保温、冷却。如图9.51所示最基本的热处理工艺曲线。
图9.51 热处理工艺曲线示意图
热处理通常与增加材料强度有关，但它也可用于改变某些可制造性目标，例如改善加工，改善可成形性，在冷加工操作后恢复延展性。因此，它是一种非常有利的制造工艺，不仅可以帮助其他制造工艺，还可以通过增加强度或其他所需特性来改善产品性能。只有通过正确的热处理工艺，才能得到一定的组织，获得预期的性能。
3）常见的热处理
常见的热处理工艺可分为普通热处理和表面热处理两大类。
①普通热处理包括退火、正火、淬火和回火。
A.退火：退火是将钢件加热，保温后以极缓慢的速度冷却的一种热处理工艺。退火的目的：降低硬度，以利于切削加工。细化晶粒，改善组织，提高力学性能。消除内应力，为下一道淬火工序做好准备。提高金属的塑性和韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔加工。
B.正火是将钢件加热，保温后在空气中冷却的热处理工艺。
正火的作用与完全退火相似，两者的主要差别是冷却速度。退火的冷却速度慢，获得珠光体组织；正火冷却速度快，等到的是索氏体组织。因此，同样钢件在正火后强度和硬度比退火高，而且钢的含碳量越高，用这两种方法处理的强度和硬度的差别愈大。
②表面热处理包括表面淬火、渗碳、渗氮和碳氮共渗等。其中渗碳、渗氮和碳氮共渗又称为化学热处理。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
A.淬火：将钢加热至AC3线或AC1线以上的某一温度，保温一定时间使之奥氏体化，迅速冷却，从而获得马氏体组织的工艺叫淬火。
B.回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
C.钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
D.调质：为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺。
（2）SLM工件热处理
SLM工件进行热处理的操作步骤：①工件放入内胆（图9.52）；②内胆放入热处理炉（图9.53）；③设置参数，启动设备（图9.54）；④处理完成，取出内胆（图9.55）。
图9.52 放入内胆
图9.53 放入热处理炉
图9.54 启动设备
图9.55 取出内胆