金屬熱（rè）處理是（shì）將金屬工件放在一定的介質中加熱到適（shì）宜的溫度，並在此溫度中保持一定時間後,又以不同速度冷卻,以（yǐ）此來改善工件的（de）使用性能的（de）一種工藝（yì）方（fāng）法。其特點是改變了鋼材的金相組織,改善工（gōng）件的內在質量。為使金屬工件具有所（suǒ）需要（yào）的力學性能（néng）、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成型（xíng）工藝外,熱處理工（gōng）藝往往是必不可少的。金屬熱（rè）處理工藝（yì）大體可分為整體熱處理、表麵熱處理（lǐ）、局部熱處理和化學（xué）熱處理等。鋼材熱處理的“四把火”隨著加熱溫（wēn）度和冷卻方式的（de）不同,又演（yǎn）變出不同的熱處理工藝。

(1)時效處理
時效處理是指（zhǐ）合金工件經固溶處理、冷塑性變形或鑄造、鍛（duàn）造後,在較高的溫度下放置或室溫保持（chí）其性能、形狀、尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。時效處理分兩種
①天然時效處理（lǐ）:把鋼件（jiàn）或鑄件長期(一至三年)放置在（zài）室溫或自然（rán）條件下,露天放在空氣中（zhōng）任其風（fēng）吹雨打日頭曬,而發生的時效現象,稱為自然時效處理,也稱為天然時（shí）效
②人工時效:為了消（xiāo）除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發（fā）生的變化,常在低溫回火後(低溫回火（huǒ）溫度為150~250℃)精加工前（qián）,把（bǎ）工件重新加熱（rè）到100~150℃C保持5~20h,這種為穩定精密製件質量的處理,稱為人工時效。對（duì）在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進行時效處理,以消除殘餘應力,穩定鋼材組織和尺寸,尤為重要。

(2)淬火

淬火是把含碳量在0.25%以上的（de）中碳鋼鋼材加熱,使其達到（dào）此鋼材的（de）淬火溫度(達到臨（lín）界（jiè）溫（wēn）度Ac3以上),保溫一定時間,然後放入冷卻劑水、油或其他無（wú）機鹽、有（yǒu）機水等淬冷介質中快速冷卻,使淬火後的零件得到均勻一致的馬氏體組織,使零件達到一定的硬度及耐（nài）磨（mó）性,也（yě）改變了鋼的某些物理及化學性質。由於淬火後的零件存（cún）在著較大的內應力,因此,淬火後的零件必須要（yào）及（jí）時（shí）經過適當的回火處理,以免產生變形（xíng）、開裂;使淬火後的零件獲得定的強度、彈（dàn）性和韌性等綜合力學性能。

 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有（yǒu）時隻有加熱（rè）和冷（lěng）卻兩（liǎng）個過程。這些
過程互相銜接,不可間斷。
淬火方法有浸液表麵淬火、火焰表麵淬火、高頻（pín）淬火、滲碳淬火等。
模具零件淬火應（yīng）注意（yì）事項如下。
①零件淬火前,必須進行粗加工,鑽好工藝孔、內模鑲件的螺紋孔、冷卻水（shuǐ）孔（kǒng）、頂杆孔等。
②零件避免尖角設計,防止變形開裂
③零件淬火（huǒ）後的驗（yàn）收:檢測硬度,有無軟點,有無變形,有無脫碳等缺陷存在。
(3)正火
正（zhèng）火是把（bǎ）鋼件加熱到臨界溫度以上,保溫一定時間,均溫後,在（zài）空氣中冷卻(大型（xíng）零件需（xū）流動空氣冷卻)。鋼材經過正（zhèng）火處理消除零件內部過（guò）大的殘餘應力、細化晶粒,均勻組織,提高力學性能;改善不合理的網狀（zhuàng）滲碳體組織,為隨後的（de）熱處理做好準備;也可以將正火作為（wéi）最終熱處理,獲得一定的力學（xué）性能。
(4)退火
退火是把零件加熱到臨界變相溫（wēn）度Ac3(亞共析鋼)以上30~50℃,或Ac1(共析或過（guò）共析鋼)以下,保溫一定時間,然後隨（suí）爐緩慢地冷卻,其目的是（shì）降低硬度,改善加工性能。增（zēng）加塑性和韌（rèn）性,消除內（nèi）應（yīng）力,改善內部組織,從而有（yǒu）利於切削加工和冷變形加工。而退火（huǒ）工序方（fāng）法有很多種（zhǒng）,有球化退火、等溫退火、完全退火、低溫退火、去應力（lì）退火等。模具零件退火采用的是去應力退火。
(5)回火
回火是將淬火後（hòu）的鋼加熱到Ac1以下某一溫度,保溫到組織轉變後,冷卻到（dào）室溫的熱（rè） 處理工藝[即將淬火後的鋼件在高於（yú）室溫而低於710℃(200~300℃、300~400℃)的某一（yī）適當溫度,保溫一定時間,然後拿出在空氣中緩慢地冷卻（què）]。回火分高溫回火、中溫回火和低溫（wēn）回火三類。

回火的目的如下。
①減少（shǎo）或消除（chú）淬火產生（shēng）的內應力,防止變形和開裂,以取（qǔ）得預（yù）期的力學性能。
②穩定組織,保證（zhèng）工件在（zài）使用時不發（fā）生形狀和（hé）尺寸變化。
③調整力學（xué）性能,適應不同零件的需（xū）要。
(6)調質
把淬火後的鋼材通過（guò）高溫（wēn）回火[淬火+高溫回火（huǒ）(加熱溫度通常為560~600℃)=調質,調（diào）質是淬（cuì）火加（jiā）高溫回火的雙重熱處理]的熱處理方法稱為調（diào）質（zhì）處理,其目的是達到所需要的硬度值(一般（bān）是28~32HRC,有的達到38~42HRC),使工件具有（yǒu）良好的（de）綜合力學性能
(7)氮化
將氮(N)滲入鋼（gāng）材表麵的過程稱為（wéi）氮（dàn）化或滲氮。滲入鋼件表麵的（de）氮元素形成氮化層以提高模具零件的硬度、耐磨性和疲勞強度、紅硬性、抗咬合性（xìng）及抗（kàng）腐蝕性。
滲氮有下列幾種。
①氣體氮化(滲氦)。鋼材須含Cr、Ti、A、V、Mo等合金元素,處理溫度為495570℃,回火溫度為520~590,表麵硬（yìng）度為900~1000HV,有效硬化層深度為（wéi）0.3mm,時間為48h,變形量（liàng）無。
②液體氮（dàn）化。處理（lǐ）溫度為560~580℃,時間為（wéi）2~3h,一（yī）般（bān）零件的氮化層深度（dù）為0.01~0.02mm,滲氮深度主要取決於滲氮時間、溫度。氮化層（céng）不可過厚,建議不超過0.3mm,表麵（miàn）硬度為900~1000HV
③軟（ruǎn）氮化。任何鋼（gāng）鐵材料皆可做軟氮化處理,可分為（wéi）液體、氣體軟滲氮。液體軟滲氮是無毒處理法,處理溫度為570~580℃,處理時間為1~3h,淬（cuì）火方法為鹽浴,表麵化合層硬度為900~1000V,深度為0.01~0.03mm。
(8)滲碳

滲碳是把含碳量在0.04%~0.25%的（de）低碳鋼鋼材(中碳鋼含碳量在0.25%~0.6%、高碳鋼含碳量在0.6%~1.35%)零（líng）件（jiàn）,在碳介質(氣體、固體)中加熱、保溫,溫（wēn）度通常為560~600℃。滲碳是指（zhǐ）使碳原子滲（shèn）入到鋼（gāng）表麵層的過程,使低碳鋼的工（gōng）件具有高碳鋼的表麵層,然後（hòu）再經過淬火和低溫回火,使工件的表麵層具（jù）有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分（fèn）仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。滲碳工件的材料一般為低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後,鋼（gāng）件表麵的化學成分（fèn）可接近高碳鋼。工件滲碳後還要經過淬火,以得到高（gāo）的表麵硬度（dù）、高的耐磨性和疲勞（láo）強度,並保持心部有低碳鋼淬火後的（de）強韌性,使工件能承受（shòu）沖擊（jī）載荷。滲（shèn）碳工藝廣泛用於製造飛機、汽車和拖拉機等的機械零件,如齒輪、軸、凸輪
軸等,也適用（yòng）於製造注塑模（mó）具的零件。

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