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热处理是把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。 热处理分为整体热处理和表面热处理。
整体热处理
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火、回火、真空热处理和调质处理等基本工艺。
A．退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
B．正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。
C．淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的一种热处理工艺。
D．回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后进行冷却的一种热处理工艺。
E．调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合的热处理工艺称为调质处理。
F．真空热处理（又称为光亮淬火）：真空热处理是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术。与常规热处理相比，真空热处理可实现无氧化、无脱碳、无渗碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脱脂除气等作用，从而达到表面光亮净化的效果。
表面热处理
表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。表面热处理又可以分为两大类，一类是表面（淬火回火）热处理，一类是化学热处理。
A．表面淬火回火热处理，只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
B．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、复合渗等。化学热处理一般适用于低碳合金钢等材料。
其他热处理
其他热处理还有：时效处理（分为自然时效和人工时效），形变热处理等等。
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