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一、簡介
將中厚板加熱到所要求的溫度后并且保持一定時間，然后用選定的冷卻速度和冷卻方法進行冷卻，從而得到所需要的組織和性能，這一過程叫做中厚板熱處理工藝。其目的是為了生產具有高抗拉強度、高屈服點、耐沖擊、耐腐蝕、耐磨等性能的調質板材。
二、工藝過程
中厚板熱處理工藝是由加熱、保溫和冷卻三個階段組成。有時只有加熱和冷卻兩個過程。根據不同的目的可采用不同的加熱溫度和冷卻速度。
1.加熱：加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，近而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。
金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。
2.保溫：由于轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度一致，使顯微組織轉變完全，這段時間就是保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學熱處理的保溫時間往往較長。
3.冷卻：冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
三、工藝類型
中厚板的熱處理工藝一般有正火、退火、淬火和回火四種基本類型，是高端中厚板產品生產過程中必不可少的重要工藝。
1．正火：也叫常化或正常化，將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織，從而改善其力學性能和工藝性能的熱處理工藝。
2．退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。
3．淬火：將鋼奧氏體化后以適當的冷卻速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。淬火后鋼件變硬，但同時變脆，為了及時消除脆性，一般需要及時回火。
4．回火：將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。其目的是降低鋼件的脆性
退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝。如：為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結合起來的工藝，稱為調質，通過調質處理鋼材能夠保持較高的強度的同時又具有很好的塑性和韌性。
四、正火、淬火注意事項
正火在提高熱軋低碳低合金鋼板的工藝性能的同時，往往降低鋼的強度，屈服強度和抗拉強度一般降低20～50MPa，對于控軋控冷鋼板嚴重的可降低80～120MPa。因此，為保證鋼板的交貨性能，在正火鋼板成分設計時，應不同于一般控軋控冷鋼板，可適當增加C、Mn等固溶強化元素以提高強度(注意碳當量指標不要過高)，雖然熱軋后鋼板的延伸率或沖擊功有所降低，但這兩項指標在正火處理后會有大幅提高。
淬火溫度偏低或冷卻不良時會在顯微組織中產生超過標準規定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響托輥配件軸承壽命。