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金属热处理工艺大体可分为全体热处理、外表热处理和化学热处理类。依据加热介质、加热温度和冷却办法的不同，每类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属选用不同的热处理工艺，可取得不同的安排，从而具有不同的功能。钢铁是工业上运用广的金属，并且钢铁显微安排也为杂乱，因而钢铁热处理工艺品种繁复。
固溶热处理：将合金加热**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
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。
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
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
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
回火：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

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。

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，是保证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，加热速度较快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

我国在工业上应用感应加热，起步于上世纪五十年代，50年代末，我国自制电子管式高频电源和机械式中频发电机。60年代后研制出了晶闸管中频电源，目前国外在中频150～10kHz范围内SCR中频电源已完全取代中频发电机组和电磁倍频器。自以来，工业发达国家的现代感应加热引进，使我国感应热处理获得很大发展。
金属热处理是机械制造中的重要工艺，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。
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