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鋼常用的熱處理工藝
熱處理工藝是指通過加熱、保溫和冷卻來改變材料組織，以獲得所需性能的方法。根據鋼在加熱和冷卻時的組織與性能變化規律，熱處理工藝分為退火、正火、摔火、回火及化學熱處理等。
退火
將鋼材或鋼件加熱到適當溫度，保溫一定時間后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態組織的熱處理工藝，稱為鋼的退火。
根據鋼的成分和目的的不同，退火又分為完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火、去應力退火和擴散退火（均勻化退火）等。在機械零件、工具、模具等的制造過程中，經常采用退火作為預備熱處理工序，安排在鑄造或鍛造之后，粗切削加工之前，用以消除前一工序所帶來的某些缺陷，為隨后的工序作準備。
(1)完全退火和不完全退火 完全退火又稱重結晶退火，是將鋼件加熱到Ac3+(30~50)℃，保溫后在爐內緩慢冷卻的工藝方法。實際操作時，是隨爐緩慢冷卻至500~600℃以下后放在空氣中冷卻（圖6-20中的虛線）,也可埋在砂、石灰中冷卻。緩慢的冷卻速度是保證奧氏體在珠光體轉變區的上部完成轉變，因此完全退火的組織是接近Fe-Fe3C相圖的平衡組織（鐵素體+珠光體）。
完全退火主要用于各種亞共析成分的碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結構，常作為一些不重要零件的最終熱處理，或作為某些重要零件的預備熱處理，目的在于細化組織、降低硬度、改善可加工性、消除內應力。
不完全退火是將鋼加熱到臨界點Ac1+(30-50)℃，保溫后緩慢冷卻的方法。應用于晶粒并未粗化的中、高碳鋼和低合金鋼的鍛軋件等，主要目的是降低硬度、改善可加工性，消除內應力。它的優點是加熱溫度低，消耗熱能少，降低工藝成本。
(2)等溫退火 將鋼件加熱到Ac3+(30-50)℃（亞共析鋼）或Ac1+(20-40)℃（共析鋼和過共析鋼）,保溫一定時間后冷卻到稍低于Ar1某一溫度進行等溫轉變，以獲得珠光體組織，然后在空氣中冷卻的工藝方法，稱為等溫退火，如圖6-20中實線所示。
等溫退火應用于中碳合金鋼、經滲碳處理的低碳合金鋼和某些高合金鋼的大型鑄鍛件及沖壓件等，其目的與完全退火相同，且能得到更為均勻的組織和硬度，可有效縮短退火時間。尤其對某些奧氏體比較穩定的合金鋼，完全退火往往需要數十小時，甚至幾天時間。所以生產中常用等溫退火來代替完全退火。
(3)球化退火 球化退火是將過共析鋼件加熱到Ac1+(10-20)℃。保溫一定時間后以適當的方式冷卻，使鋼中的碳化物球狀化的工藝方法。它應用于共析鋼及過共析鋼的鍛軋件，以及結構鋼的冷擠壓件等，如生產中常用于制造刃具、量具、模具等用的過共析碳鋼及合金工具鋼。其目的在于降低硬度、改善可加工性，改善組織，提高塑性等。過共析鋼經熱軋、鍛造后，珠光體呈片狀，而且還有二次滲碳體，不僅使鋼的硬度增加，可加工性變壞，而且漳火時易產生變形和開裂。如果把片狀滲碳體變成球體，其可加工性大大改善。
當加熱超過Ac1不多時，滲碳體開始溶解，但又不完全溶解，此時滲碳體片逐漸斷開成許多細小鏈狀或點狀滲碳體；在隨后的緩冷和等溫過程中，這些細小滲碳體質點便成為核心，均勻地形成了顆粒狀滲碳體。
若球化前有嚴重網狀滲碳體存在，應先進行正火以消除網狀滲碳體，獲得偽共析組織。
近年來，球化退火應用于亞共析鋼已獲得成效，可使其獲得最佳的塑性和較低的硬度，從而大大有利于冷擠、冷拉、冷沖成形加工。
(4)去應力退火 去應力退火是將鋼件加熱到Ac1以下（100-200)℃，保溫一定時間后緩慢冷卻的工藝方法。其目的是為了去除由于形變加工、機械加工、鑄造、鍛造、熱處理、焊接等所產生的殘余應力。
通常是將鋼件緩慢加熱到600-650℃，保溫一定時間（一般按3min/mm計算）,然后隨爐緩慢冷卻（≤100℃/h)至200℃出爐。
去應力退火時組織不發生變化，殘余應力的消除主要是在500~650℃保溫后的緩冷過程中通過塑性變形或蠕變變形產生的應力松弛來實現的。
若采用更高溫度退火（如完全退火）,當然應力消除得更徹底，但帶來氧化、脫碳嚴重，還會產生高溫變形，故為了消除應力，一般采用低溫退火。
對一般大型焊接結構件無法裝爐退火時，可用火焰及感應加熱方法，對焊縫影響區進行局部去應力退火。
（5)擴散退火（均勻化退火）擴散退火又稱為均勻化退火，主要用于合金鋼鑄錠和鑄件，以消除枝晶偏析，使成分均勻化。
