第二節(jié)      熱處理
　　熱處理是通過加熱和冷卻固態(tài)金屬的操作方法來改變其內部組織結構，并獲得所需金屬的物理、化學和力學性能的一種工藝。任何一種熱處理都是由加熱、保溫和冷卻三個階段組成的。
焊接熱源的高溫區(qū)不僅使被焊接金屬熔化，而且使熔池接鄰的母材都受到了熱作用的影響（稱為熱影響區(qū)或近縫區(qū)）。焊接接頭包括焊縫及熱影響區(qū)。在焊接條件下，金屬被加熱的速度要快得多，其間金屬內部組織結構來不及全部轉化（即對碳素鋼奧氏體的轉化和碳化物熔解過程不充分）。以致影響冷卻過程中接頭處的組織與性能，也影響了設備、構件的使用性能等。如焊接部位常出現(xiàn)脆性破壞、延遲裂紋、應力腐蝕和氫腐蝕等。因此需要通過熱處理工藝來使焊接殘余應力松弛、淬硬區(qū)軟化，改善內部組織結構，降低氫量，提高耐腐蝕性、沖擊韌性、蠕變極限等。
　　一、常用熱處理方法
　　安裝工程施工中的熱處理一般分為焊前預熱和焊后熱處理兩部分。
　　（一）焊前預熱
預熱是焊接時的一項重大工藝措施，尤其是焊接厚工件，對其進行焊前預熱，可防止或減少應力的產生。
焊件是否需要預熱以及預熱溫度是多少，應根據(jù)鋼材的化學成分（淬硬性）、板厚、容器的結構剛性、焊接形式、焊接方法和焊接材料及環(huán)境溫度等綜合考慮。具體情況可參照有關規(guī)定。構件尺寸不大時，可進行整體預熱，如構件尺寸很大，整體預熱反而會增加溫度分布不均，對防止產生內應力毫無好處。
　　（二）焊后熱處理
　　安裝工程施工中，常遇到的焊后熱處理過程，主要有退火、回火、正火及淬火工藝。
　　1．鋼的退火工藝
根據(jù)鋼材的加熱溫度、保持時間及冷卻狀況可分為完全退火、不完全退火、去應力退火三種。
　　（1）完全退火。
　　（1）不完全退火。
　　（3）去應力退火。其目的是為了去除由于形變加工、機械加工、鑄造、鍛造、熱處理及焊接等過程中的殘余應力。對于焊接鋼件，一般其加熱溫度為500~550℃。保溫時間為2~4h。當薄壁、易變形件焊接時，退火溫度應低于下限溫度。
　　2．鋼的正火工藝
其目的是消除、細化組織、改善切削加工性能及淬火前的預熱處理，也是某些結構件的最終熱處理。
正火較退火的冷卻速度快，過冷度較大，其得到的組織結構不同于退火，性能也不同，如經正火處理的工件其強度、硬度、韌性較退火為高，而且生產周期短，能量耗費少，故在可能情況下，應優(yōu)先考慮正火處理。
　　3．鋼的淬火工藝
　　淬火是將鋼奧氏體化后以適當?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定范圍內發(fā)生馬氏體不穩(wěn)定組織結構轉變的熱處理工藝。其目的是為了提高鋼件的硬度、強度、和耐磨性，多用于各種工模具、軸承、零件等。 
　　4．鋼的回火工藝
　　回火是將經過淬火的工件加熱到臨界點Ac1以下適當溫度，保持一定時間，隨后用符合要求方式冷卻，以獲得所需的組織結構和性能。其目的是調整工件的強度、硬度、韌性等力學性能，降低或消除應力，避免變形、開裂，并保持使用過程中的尺寸穩(wěn)定。
回火按不同的加熱溫度可分為：
　　（1）低溫回火。將鋼件加熱到150~250℃回火，穩(wěn)定組織，以得到高的硬度與耐磨性，降低內應力及脆性。主要用于各種高碳鋼的切削工具、模具、流動軸承等的回火處理。
　　（2）中溫回火。將鋼件加熱到250~500℃回火，使工件得到好的彈性、韌性及相應的硬度，一般適用于中等硬度的零件、彈簧等。
　　（3）高溫回火。將鋼件加熱到500~700℃回火，即調質處理，因此可獲得較高的力學性能，如高強度、彈性極限和較高的韌性。主要用于重要結構零件。鋼經調質處理后不僅強度較高，而且塑性韌性更顯著超過正火處理的情況。