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热处理可用于均质浇铸金属合金来提高它们的热加工性，在加热和冷却处理之前以及过程中软化金属，或者按照此类方式改变它们的微结构来实现期望的机械性能。
金属合金的热处理还可用来改变材料的表面化学性质。通过将碳、氮和其他气体或固体物料扩散到组件表面，来实现这一目的。这些工序可以达到规定的表面硬度，并提高耐磨、耐腐蚀和耐疲劳能力。
要想保证任何金属组件都适用，并满足设计目的，则需要选择条件和精细处理的范围。按照这种方式进行处理的目的是确保可以密切控制所需参数的组合，以实现期望的精加工组件。
金属的热处理包括将合金的温度提高到规定的温度，这一过程通常通过指定的热表面完成。然后，在以规定速度或低于快速淬火条件冷却到固定温度之前，合金将保持这个温度。
处理过程除了在温度改变时使用之外，还在熔炉和烘箱（气体用来控制工艺的气压）内进行。在被处理的组件上，受控的大气压力可以用来降低氧化的作用，还可以为表面化学作用提供浓缩大气。
热处理按照它们的目的进行分类：
均化作用
该处理工艺在热加工工艺之前，用于平衡整体合金的温度或减少由于不均匀化学组成引起的中心效应。
退火
退火涉及多种用来软化合金、提高延展性的热处理过程，有助于冷加工处理。
规范化应力消除
用来消除继焊接、浇铸或快速冷却后产生的组件内应力的热处理过程。
硬化
金属合金全部可以被加工硬化，但合金钢还可以通过热处理来硬化。合金钢的硬化能力取决于它的碳或其他合金的含量。碳合金百分比较高可以实现较大程度的硬化。
硬化过程的实现是通过将合金加热到预定温度，然后在油、水、空气或专用聚合淬火介质中进行淬火。温度和淬火参数取决于要处理的钢的种类。
回火
回火通常是在硬化过程之后，用来消除大部分脆性合金，但仍保持组件的硬化。
要想了解如何成功地完成这些工艺，以及处理时的温度，必须研究考虑特定合金的相位图。
感应淬火
在淬火之后立即用感应线圈快速加热，还可以硬化介质和高碳钢。该工艺还可以通过使用替代的高温火焰冲击或激光工艺加热技术来进行。
渗碳、滲氮、碳氮共滲和硝基滲碳
此类工艺是在淬火之前，在材料外部升温的同时将其置于浓缩的碳或氮气体环境中，使得合金表面层被淬硬及强化。可以采用诸如离子注入法－化学汽相淀积法(CVD)，物理汽相淀积法(PVD)，硼化和铝化法等工艺，利用其他表面分子成分来获得相似的组件属性。
热等静压处理（HIPping）
该工艺用于铸件和预烧结组件的稠化，同样适于合金的扩散粘结。该工艺通常是在专门设计的容器内施加超高温及压力。
烧结
许多横截面复杂的产品都是通过压力或模压粉状的芯材获得所需要的形状烧结在气氛可控的环境中进行，它在一个定时的，温度加工周期内强化粉状压实件的粘合。
Hot Iso Static processing (HIP ping)
This process is used for the densification of castings and pre-sintered components as well as in the diffusion bonding of alloys. The process usually uses very high temperatures and pressures within a specially designed vessel.
Sintering
Many products with complex cross sectional forms are manufactured from powdered, core material, which is pressed or moulded into the component shape. Sintering takes place in an atmosphere controlled environment and is used to strengthen the bonding of powder compacted components over a timed temperature process cycle.
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