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 熱處理實質是通過賦予和改善金屬材料及其制件一定的內部組織結構來實現特定性能要求的工藝技術。實踐表明,金屬材料的化學成分僅是它所具有各種性能的潛在因素,其性能潛力只有通過熱處理工藝技術才能被調動出來。       事實證明,冶金企業生產的許多型材和鑄鍛件,如果不經過適當的熱處理,其力學、物理、化學性能和可切削加工性能以及應力狀態等都很差,有的甚至無法使用和進行切削加工;同時,許多機械產品的金屬制零件,特別是要求性能較高的零件,如果不經過適當的熱處理,就無法達到其使用性能要求和預期的使用壽命。由此奠定了熱處理在金屬材料研制和應用以及各種金屬制產品零件在生產加工過程不可或缺的重要地位。       各種金屬型材的熱處理,一般是在冶金企業(如鋼廠、金屬熔煉廠)中進行;金屬制產品零件及其毛坯的熱處理,通常是在各種機械制造企業(如汽車、拖拉機、機床、化工、輕工、風動及液壓工具以及各種工具、模具、量具、夾具廠)或獨立的熱處理專業廠中進行。       熱處理的作用和意義,概括起來有以下幾方面:       1)能夠充分發揮金屬材料的各種性能潛力,賦予機械零件等在工作狀態下所需要的各種力學性能和物理、化學性能:       2)可以改變金屬材料及其制品的內部組織結構和應力狀態,從而保持精密零件、精密量具等尺寸精度、幾何精度等的穩定性。       3)可以改善金屬材料及其制品零件的可加工性,從而提高各種加工的生產率和節約能源,具有降低生產成本等經濟意義。        由此可見,搞好熱處理工藝工作,提高熱處理工藝技術水平,對提高機械產品質量和降低產品制造成本具有十分重要意義。
近年來,大型鍛件的正火和淬火,采用快速加熱技術取得了一定成效,不僅明顯提高其生產效率,而且大大節約能耗。其中,人們最關心的是鍛件的內外溫差和內應力大小。表10-5所示為三種合金結構鋼大鍛件快速加熱時最大拉應力的理論計算值。表10-6為幾種合金鋼大鍛件快速加熱時的內外溫差。表10-5    三種合金結構鋼大鍛件快速加熱時最大拉應力的理論計算值       表10-6    幾種合金鋼大鍛件快速加熱時的內外溫差       從表10-6看出,直徑為Φ100~Φ650mm的鍛件無論在爐溫為850℃,還是960~ 980℃加熱,表面與心部溫差大部分都在300℃左右,而且出現最大溫差的表面溫度約為450℃,心部溫度為200℃以下,即平均溫差為200~ 250℃。盡管如此小的溫差和應力值,目前大型鍛件的快速加熱法在生產中廣泛應用仍然受到一定限制。主要原因是:一方面考慮化學成分和組織的不均勻性、內部不同程度地存在缺陷;另一方面考慮大鍛件的材料成本和加工費用都很高,勢必要考慮更可靠的工藝方案等。    目前,我國生產大鍛件的主要工廠已經采用熱裝爐進行正火、淬火和高溫回火加熱。形狀簡單的鍛件可采用不經預熱而直接裝入淬火或正火加熱溫度的爐中進行“快速加熱”。大鍛件在電阻爐或燃料火焰反射爐中加熱均可。
粉末成形前需要進行一定的準備,即粉末退火、篩分、混合、制粒、加潤滑劑等。     退火可以使氧化物還原,降低碳和其他雜質的含量,提高粉末純度;消除粉末的冷變形強化;穩定晶體結構。采用還原法、機械研磨法、電解法、霧化法等制取的粉末均要經退火處理。此外,為了防止某些超細金屬粉末自燃,需要經退火鈍化其表面。      篩分的目的是把不同顆粒大小的原始粉末進行分級。一般采用標準篩網制成的篩子來篩分。   混合是指將兩種或兩種以上的不同成分的粉末混合均勻的過程,而將成分相同而粒度不同的粉末混合稱為合批。充填時,粉末顆粒間的空隙越小,制成的壓坯質量越好,燒結也容易。     制粒是將小顆粒的粉末制成大顆?;蟯帕5墓ば?,以此來改善粉末的流動性。粉末流動阻力是由粉末顆粒間直接或間接接觸而阻礙其他顆粒自由運動引起的。一般細粉流動性差,而將數個細小顆粒聚集在一起制成小球,即制粒后,粉末的流動性則明顯改善。
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