将固态金属通过特定的加热和冷却方法,使之获得工程上所需性能的一种工艺过程的总称.它包括加热、保温和冷却三个阶段.下图为热处理工艺示例。
热处理共有四把火:退火、正火、淬火、回火。在紧固件生产加工过程中使用到：退火、淬火、回火。
第一把火
退火：加热到适当温度—保温—缓慢冷却。下图为退火工艺示例。
退火目的：
1）降低硬度，便于切削加工。
2）消除锻、铸、焊接件的组织缺陷
3）细化晶粒，改善组织，作为预备热处理为最终热处理作准备。
4）消除应力，防止变形和开裂。
紧固件退火工序主要在冷镦前，主要的作用是细化晶粒、改善组织，消除应力，防止冷镦开裂。
球化退火金相组织见下图。
第二把火和第三把火是联合起来使用的。一般在紧固件件行业中通常称为调质处理。调质处理即淬火加回火的热处理工艺，以获得回火索氏体组织，其中渗碳体呈颗粒状均匀分布。以期获得良好的综合机械性能。
淬火：加热到适当温度—保温—在油淬冷介质中快速冷却。下图为淬火瞬间冷却阶段示意图。
注意：为了防止淬火裂纹的产生，紧固件不推荐使用水作为冷却介质。
淬火的目的：
1）获得马氏体组织，提高硬度、强度和耐磨性；
2）减少内应力，避免变形和开裂；
3）与随后的回火工序结合，使零件获得良好的综合机械性能；
淬火后零件的组织（马氏体）：
3、回火：加热至高于室温而低于650℃的某一适当温度—长时间保温—冷却
目的：增加韧性、增加尺寸稳定性、减少淬火应力
对于紧固件产品，我们需要在热处理工艺控制那些产品性能？
• 硬度：表面/芯部/
• 强度:抗拉强度/保证载荷
• 显微结构
• 脱碳、渗碳
那么问题来了：
1、热处理过程怎么控制？
1、1材料/零件：成份、晶粒度、淬透性
1、2装料：数量/重量/布局
1、3温度设定：每个区循环
1、4周期时间：加热/保温/淬火
1、5气氛：碳势/气体流量
1、6淬火/回火延时时间
1、7淬火介质温度/特性
2、热处理设备
2、1气氛流量控制：流量计，碳势控制：氧探头
2、2温度控制：热电偶
2、3仪表：面板控制，多点控监测，电脑控制系统。
3、淬火油分析：冷却曲线、粘度、含水量、闪点、悬浮固体、总酸度