热处理
热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属热加工工艺。
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。
行业现状
中国是能源消耗大户，机械制造行业是其中很重要的一个组成部分。随着零部件、机械制造等重工业的不断发展，热处理对中国机械制造业的振兴和发展具有重要的支撑作用，而机械制造业的发展也必将带动中国热处理行业的快速发展，为中国热处理行业的发展提供广阔的发展空间，行业的发展前景广阔。《产业洞察2013-2016年中国热处理市场发展前景及投资方向分析报告》。
《十二五规划》特指出要充分利用行业信息平台，推广新技术，指导企业创新，大力发展节能热处理；发挥技术研发服务平台优势，为行业节能减排提供支撑；充分发挥委智囊作用，认真组织推荐基工程项目。重庆作为西部重要的装备制造业基地、四大汽车生产基地之一、全国大摩托车生产基地，是热处理行业改革创新的阵地。
新行业规范
工信部5月6日公示《热处理行业规范条件》和《高强度紧固件行业规范条件》。
根据公示的条件，新建或改扩建的热处理加工企业生产能力应具有大于(含)1000万元/年产值的生产能力。
而新(扩)建紧固件企业应通过“建设项目环境影响评价审批”及“职业健康安全预评估”，并通过项目环境保护和职业健康安全防护设施“三同时”验收。
投资新建或改扩建的热处理加工、热处理设备制造和热处理工艺材料生产企业(厂、点)要符合国家产业政策和产业规划，符合地区工业发展规划、产业发展导向和区域功能。新建或改扩建的热处理加工企业生产能力应具有大于(含)1000万元/年产值的生产能力。
热处理的生产场所一般应设置在地区规划部门规定的区域内，禁止设立在居民区、商业区、旅游区、蔬菜、粮食等农作物种植区与水源保护区。
所有热处理化加工厂点的设立要坚决淘汰落后产能，要以加快“发展工艺，限制陈旧工艺，淘汰落后工艺”为导向。推动企业转型升级，确保安全生产，强化节能减排。促进开发低碳技术项目，发展高技术附加值的热处理企业，详见前瞻产业研究院《中国热处理行业发展前景与投资预测分析报告》。
折叠金属具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。
折叠合金，由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。
折叠相，指金属或合金中化学成分相同、晶格结构相同，或原子聚集状态相同，并与其他部分之间有明确界面的立均匀组成部分。
折叠组织，组织是指用肉眼可直接观察的，或用放大镜、显微镜能观察分辨的材料内部微观形貌图像。
折叠固溶体，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，而仍保持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。
折叠固溶强化，由于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。
折叠化合物合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。
折叠机械混合物机械混合物 由属、固溶体、金属化合物这些合金的基本相按照固定比例构成的组织称为机械混合物。
折叠铁素体碳在α-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
折叠奥氏体碳在γ-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
折叠渗碳体碳和铁形成的稳定化合物（Fe3C）。
折叠珠光体铁素体和渗碳体组成的机械混合物（Fe+Fe3C 含碳0.77%）。
折叠莱氏体渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）。
折叠正火将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
折叠退火将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
折叠固溶热处理将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
折叠时效合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
折叠固溶处理使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。
折叠时效处理在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。
折叠淬火将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
折叠回火8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。
折叠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，目前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。
折叠调质处理
一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。
折叠钎焊用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺。
工艺特点金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，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，赋予或改善工件的使用性能。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。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是的。钢铁是机械工业中应用广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
工艺处理 热处理的工艺过程
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，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控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
折叠热处理工艺的分类
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用广的金属，而且钢铁显微组织也为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。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。
折叠整体热处理工艺的手段
退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。
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，将淬火后的钢件在室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。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，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适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。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，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从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处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性 ；齿轮采用正确的热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。
折叠补充手段之一
2Cr12NiMoWV
2Cr12NiMoWV是12%Cr型不锈耐热钢，主要用于制造大型汽轮机高温紧固件。
2Cr12NiMoWV是中国不锈钢材料牌号。数字代号:C422;标 准:GB/T 1221-1992;金相组织:组织特征为马氏体型。
2Cr12NiMoWV，是不锈钢的一种牌号，该钢种属12%Cr马氏体耐热不锈钢,该钢的化学成分设计合理,常温和高温力学性能良好.缺口敏感性小,减震性及抗松弛性能良好.该钢的高使用温度为560℃.* 使用GB1221-92标准时,牌号为2Cr12NiMoWV国外相近的牌号有:(美国)ASTM A565 616、AISI 616(C-422);(日本)JIS G4311 SUH616、KT5301ES20、KT5301HS20 、KT5301HS20E(日立)。
化学成份
碳 C :0.20~0.25硅 Si :≤0.50锰 Mn:0.50~1.00硫 S :≤0.030磷 P :≤0.035铬 Cr:11.00~13.00镍 Ni:0.50~1.00钒 V :0.20~0.40钼 Mo:0.75~1.25钨 W :0.70~1.25
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):淬火回火 ≥885;条件屈服强度 σ0.2 (MPa):淬火回火 ≥735;伸长率 δ5 (%):淬火回火 ≥10;断面收缩率 ψ (%):淬火回火 ≥25;硬度 :退火 ≤269HB;淬火回火 ≤341HB;
热处理规范
(1)退火:温度830~900℃，缓冷;(2)淬火:温度1020~1070℃，油冷或空冷;(3)回火:温度600℃以上，空冷。
特性及适用范围
常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件，具体可作汽轮机叶片、盘、叶轮轴、螺栓等。
这些零部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。
40Cr10Si2Mo
40Cr10Si2Mo有较高的耐热性，作内燃机进气阀，轻负荷发动机的排气阀等。
新牌号：40Cr10Si2Mo （GB/T 1221-2007）
旧牌号：4Cr10Si2Mo
标准：GB/T 1221-1992
●特性及适用范围：
●化学成份：
碳 C ：0.35～0.45
硅 Si：1.90～2.60
锰 Mn：≤0.70
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.035
铬 Cr：9.00～10.50
镍 Ni：≤0.60
钼 Mo：0.70～0.90
●力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：淬火回火,≥885
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：淬火回火,≥685
伸长率 δ5 (%)：淬火回火,≥10
断面收缩率 ψ (%)：淬火回火,≥35
硬度 ：退火,≤269
●热处理规范及金相组织：
热处理规范：1)淬火,1010～1040℃油冷;2)回火,120～160℃空冷。
金相组织：组织特征为马氏体型。
●交货状态：一般以热处理规范状态交货，其热处理种类在合同中注明；未注明者，按不热处理状态交货。
有了强硬的质量，才有强硬的检验标准。
