技术与计量（安装）：热处理（一）

　　第二节      热处理
　　热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获得所需金属的物理、化学和力学性能的一种工艺。任何一种热处理都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的。
焊接热源的高温区不仅使被焊接金属熔化，而且使熔池接邻的母材都受到了热作用的影响（称为热影响区或近缝区）。焊接接头包括焊缝及热影响区。在焊接条件下，金属被加热的速度要快得多，其间金属内部组织结构来不及全部转化（即对碳素钢奥氏体的转化和碳化物熔解过程不充分）。以致影响冷却过程中接头处的组织与性能，也影响了设备、构件的使用性能等。如焊接部位常出现脆性破坏、延迟裂纹、应力腐蚀和氢腐蚀等。因此需要通过热处理工艺来使焊接残余应力松弛、淬硬区软化，改善内部组织结构，降低氢量，提高耐腐蚀性、冲击韧性、蠕变极限等。
　　一、常用热处理方法
　　安装工程施工中的热处理一般分为焊前预热和焊后热处理两部分。
　　（一）焊前预热
预热是焊接时的一项重大工艺措施，尤其是焊接厚工件，对其进行焊前预热，可防止或减少应力的产生。
焊件是否需要预热以及预热温度是多少，应根据钢材的化学成分（淬硬性）、板厚、容器的结构刚性、焊接形式、焊接方法和焊接材料及环境温度等综合考虑。具体情况可参照有关规定。构件尺寸不大时，可进行整体预热，如构件尺寸很大，整体预热反而会增加温度分布不均，对防止产生内应力毫无好处。
　　（二）焊后热处理
　　安装工程施工中，常遇到的焊后热处理过程，主要有退火、回火、正火及淬火工艺。
　　1．钢的退火工艺
根据钢材的加热温度、保持时间及冷却状况可分为完全退火、不完全退火、去应力退火三种。
　　（1）完全退火。
　　（1）不完全退火。
　　（3）去应力退火。其目的是为了去除由于形变加工、机械加工、铸造、锻造、热处理及焊接等过程中的残余应力。对于焊接钢件，一般其加热温度为500~550℃。保温时间为2~4h。当薄壁、易变形件焊接时，退火温度应低于下限温度。
　　2．钢的正火工艺
其目的是消除、细化组织、改善切削加工性能及淬火前的预热处理，也是某些结构件的最终热处理。
正火较退火的冷却速度快，过冷度较大，其得到的组织结构不同于退火，性能也不同，如经正火处理的工件其强度、硬度、韧性较退火为高，而且生产周期短，能量耗费少，故在可能情况下，应优先考虑正火处理。
　　3．钢的淬火工艺
　　淬火是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范围内发生马氏体不稳定组织结构转变的热处理工艺。其目的是为了提高钢件的硬度、强度、和耐磨性，多用于各种工模具、轴承、零件等。 
　　4．钢的回火工艺
　　回火是将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下适当温度，保持一定时间，随后用符合要求方式冷却，以获得所需的组织结构和性能。其目的是调整工件的强度、硬度、韧性等力学性能，降低或消除应力，避免变形、开裂，并保持使用过程中的尺寸稳定。
回火按不同的加热温度可分为：
　　（1）低温回火。将钢件加热到150~250℃回火，稳定组织，以得到高的硬度与耐磨性，降低内应力及脆性。主要用于各种高碳钢的切削工具、模具、流动轴承等的回火处理。
　　（2）中温回火。将钢件加热到250~500℃回火，使工件得到好的弹性、韧性及相应的硬度，一般适用于中等硬度的零件、弹簧等。
　　（3）高温回火。将钢件加热到500~700℃回火，即调质处理，因此可获得较高的力学性能，如高强度、弹性极限和较高的韧性。主要用于重要结构零件。钢经调质处理后不仅强度较高，而且塑性韧性更显著超过正火处理的情况。