为了提高钢材的使用性能,通常采用两种办法来解决:一是调整钢的化学成分,特别是加入某些合金元素,即采用合金化的方法,来使钢材达到使用性能的要求;另一种办法是进行钢的热处理。因为钢的性能不仅取决于它的化学成分,还取决于钢的内部组织结构(金相组织)。而热处理正是影响钢的组织的一种工艺。对钢材进行正确地热处理,能提高钢材的性能,使它能够在各种不同的条件下使用。事实上,绝大多数机械零部件都是经过了热处理这一工艺过程的。
所谓热处理,就是通过加热、保温、冷却的操作方法,来改变钢的内部组织,以获得预期的性能(如提高钢的强度、硬度等)的一种工艺。钢的热处理大致可以分为普通热处理和表面热处理两种基本类型。普通热处理的处理方法有:退火、正火、淬火和回火。淬火后又进行回火的热处理工艺,称为调质处理。
表面热处理方法有表面淬火及表面化学处理两种,用来提高工件表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性或其他特殊性能,而工件的心部仍能保持较高的塑性和韧性,如齿轮、发动机曲轴、钢轨等,通常是经过表面热处理工艺的。
表面淬火是利用特定的热源把工件表面加热至奥氏体,随即快速冷却,使其转变为马氏体,然后进行低温回火的处理方法。表面化学处理是把工件置于化学活性介质中,加热到一定温度,使钢的表面层被某种元素渗入的处理方法。常用的化学热处理方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等方法。
为改善力学性能就会做热处理。如:退火,为了去应力防止变形及好加工。等温淬火,获得下贝氏体组织大幅提高硬度、强度。