熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，近而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金，以至浮動粒子進行間接加熱。

鋼鐵的熱處理工藝及特點有：

1、鋼的退火

鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上，保溫一段時間，然后緩慢地隨爐冷卻。此時，奧氏體在高溫區發生分解，從而得到比較接近平衡狀態的組織。一般中碳鋼（如40、45鋼）經退火后消除了殘余應力，組織穩定，硬度較低（HB180～220）有利于下一步進行切削加工。

2、鋼的正火

鋼的正火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3或Accm線以上，保溫一段時間，然后進行空冷。由于冷卻速度稍快，與退火組織相比，組織中的珠光體量相對較多，且片層較細密，故性能有所改善，細化了晶粒，改善了組織，消除了殘余應力。

對低碳鋼來說，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光潔度；對于高碳鋼，則正火可消除網狀滲碳體，為下一步球化退火及淬火作好組織準備。

3、鋼的淬火

鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上，保溫一段時間，然后放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻，以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。

4、鋼的回火

鋼的回火通常是把淬火鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度，經過適當時間的保溫后，冷卻到室溫的一種熱處理工藝。

由于鋼經淬火后得到的馬氏體組織硬而脆，并且工件內部存在很大的內應力，如果直接進行磨削加工則往往會出現龜裂，一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化從而失去精度，甚至開裂。因此，淬火鋼必須進行回火處理。

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