鋼的熱處理是將鋼在固態范圍內，施以不同的加熱、保溫和冷卻措施，改變其內部組織構造，達到改善鋼材性能的一種加工工藝。鋼材的普通熱處理主要包括：退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

（陜西鋼構）

　　應用非常廣泛的熱處理工藝有退火和正火，其可以消除加工硬化、軟化鋼材、細化晶粒和改善組織，以提高鋼的機械性能，消除殘余應力，以防止鋼構件的變形和開裂，為進一步的熱處理作好準備。對一般低碳鋼和低合金鋼而言，其操作方法是：在爐中將鋼材加熱到850℃—900℃，保溫一段時間后，若隨爐溫冷至到500℃以下，再放至空氣中冷卻的工藝稱為完全退火;若保溫后爐中取出在空氣中冷卻的工藝稱為正火。正火的冷卻速度比退火快，正火后的鋼材組織比退火細，強度和硬度有所提高。如果鋼材在終止熱軋時的溫度正好控制在上術范圍內，可以得到正火的效果，稱為控軋。如果熱軋卷板的成卷溫度正好在上述范圍內，則卷板內部的鋼材可以得到退火的效果，鋼材會變軟。

　　還有一種卻應力退火，又稱低溫退火，主要用來消除鑄件、熱軋件、鍛件、焊接件和冷加工件中殘余應力。去應力退火的操作是將鋼構件隨爐緩慢加熱到500℃—600℃，經一段時間后，隨爐緩慢冷卻到300℃—200℃以下出爐。鋼在去應力退火過程中并無組織變化，殘余應力是在加熱、保溫和冷卻過程中消除的。

　　淬火工藝是將鋼構件加熱到900℃以上，保溫后快速在水中或油中冷卻。在極大的冷卻速度下原子來不及擴散，因此含有較多碳原子的面心立方晶格的奧氏體，以無擴散方式轉變為碳原子過飽和的a鐵固溶體，稱為馬氏體。由于a鐵的含碳量是過飽和狀態，從而使體心立方晶格被撐長為歪曲的體心正方晶格。晶格的畸變增加了鋼材的強度和硬度，同時使塑性和韌性降低。馬氏體是一種不穩定的組織，不宜用于建筑結構。

　　回火工藝是將淬火后的鋼材加熱到某一溫度進行保溫，而后在空氣中冷卻。其目的是消除殘余應力，調整強度和硬度，減少脆性，增加塑性和韌性，形成較穩定的組織。將淬火后的鋼材加熱到500℃—650℃，保溫后在空氣中冷卻，稱為高溫回火。高溫回火后的馬氏體轉化為鐵素體和粒狀滲碳體的機械混合物，稱為索氏體。索氏體鋼具有強度、韌性都較好的綜合機械性能。通常稱淬火加高溫回火的工藝為調質處理。強度較高的鋼材，如Q420中的C、D、E級鋼和高強度螺栓的鋼材都要經過調質處理。

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