金屬熱處理是指材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。金屬熱處理的目的是改善金屬的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，以適應(yīng)不同的工作條件和使用要求。金屬熱處理的基本過程包括三個步驟：加熱、保溫和冷卻。加熱是為了使金屬達(dá)到所需的相變或部分相變溫度，保溫是為了使金屬內(nèi)部的組織轉(zhuǎn)變充分進(jìn)行，冷卻是為了使金屬得到所需的組織和性能。

根據(jù)加熱溫度、冷卻速度和冷卻介質(zhì)的不同，金屬熱處理可以分為以下幾種類型：

退火：將組織偏離平衡狀態(tài)的金屬或合金加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定時間，然后緩慢冷卻以達(dá)到接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。退火的目的是降低硬度，均勻化學(xué)成分、改善切削加工性能和冷塑性變形性能、消除或減少內(nèi)應(yīng)力、為零件最終熱處理準(zhǔn)備合適的內(nèi)部組織。退火根據(jù)加熱溫度的不同，可以分為完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、中間退火等。

正火：將鋼材或鋼件加熱到一定溫度，保溫適當(dāng)時間，使之完全奧氏體化，然后在空氣中冷卻，以得到珠光體組織的熱處理工藝。正火的目的是改善切削性能，消除毛坯內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒、提高硬度、獲得比較均勻的組織和性能。正火一般用于鍛件、鑄件和焊接件。

淬火：將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時間使其奧氏體化，以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻的工藝。淬火的目的是提高硬度和耐磨性，增加強(qiáng)韌性和彈性，提高耐蝕和耐熱性。淬火根據(jù)加熱溫度的不同，可以分為完全淬火、不完全淬火、循環(huán)加熱淬火等；根據(jù)加熱介質(zhì)和熱源條件的不同，可以分為鹽浴加熱淬火、火焰加熱淬火、感應(yīng)加熱淬火、激光加熱淬火等；根據(jù)淬火部位的不同，可以分為整體淬火、局部淬火、表面淬火等；根據(jù)冷卻方式的不同，可以分為單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火、預(yù)冷淬火等。

回火：將淬火后的鋼件加熱到指定的回火溫度，經(jīng)過一定時間的保溫后，空冷到室溫的熱處理操作。回火的目的是減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力, 防止變形或開裂，獲得所需要的力學(xué)性能?；鼗鸶鶕?jù)加熱溫度的不同，可以分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。通常把淬火后加高溫回火的熱處理稱做調(diào)質(zhì)處理。

化學(xué)熱處理：是將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變表層化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。化學(xué)熱處理的目的是提高工件表層的硬度、耐磨性、耐蝕性、抗疲勞性等。根據(jù)滲入元素的不同有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲鉻、滲鋁及多元共滲等；根據(jù)介質(zhì)狀態(tài)的不同有氣體化學(xué)熱處理、固體化學(xué)熱處理、離子化學(xué)熱處理、電解化學(xué)熱處理、真空化學(xué)熱處理等。

總之，金屬熱處理是一種利用金屬在固態(tài)范圍內(nèi)的加熱、保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織，從而獲得所需要的物理、化學(xué)、機(jī)械和工藝性能的一種操作。金屬熱處理根據(jù)不同的目的和方法，可以分為退火、正火、淬火、回火、化學(xué)熱處理等幾種類型。