热处理通过控制加热和冷却过程改变金属及其合金的物理和机械性能，从而对其微观结构产生重大影响。
热处理工艺如何影响金属及其合金的微观结构？5 个重要见解
1.马氏体的形成
马氏体是钢的一种硬脆成分，在材料快速冷却（淬火）时形成。
这种快速冷却会阻止钢中的原子重新排列成更稳定、能量更低的状态。
相反，钢的结构变得高度紧张和扭曲，从而提高了硬度和强度。
马氏体的形成在淬火等工艺中至关重要，淬火的目的是硬化金属，以满足高耐磨性的应用要求。
2.扩散机制
金属和合金中的扩散涉及材料晶格结构中原子的移动。
在热处理过程中，温度升高会促进原子运动，使其重新分布并形成新的相或结构。
这一过程可使合金均匀化、减少内应力并细化晶粒结构。
例如，在退火工艺中，缓慢冷却可使钢中的碳原子扩散，从而使微观结构更均匀、更柔软。
这就增加了延展性，降低了硬度，适合成型操作。
3.热处理工艺
采用不同的热处理工艺可实现特定的微观结构变化，从而获得所需的机械性能。
例如，退火是将金属加热到特定温度，然后缓慢冷却，这有助于软化金属、减少内应力和提高延展性。
与此相反，沉淀硬化是将金属加热到高温，析出第二相的细小颗粒，从而增强材料的强度。
4.受控环境的重要性
热处理炉的使用至关重要，因为它提供了精确加热和冷却速度所需的受控环境。
这种控制可确保始终如一地实现所需的材料特性。
例如，高真空热处理有利于提高工具钢等材料和钛等活性金属的机械性能，因为这些材料在高温下会发生氧化。
5.定制机械性能
热处理是改变金属和合金微观结构的有效方法，可定制其硬度、强度、延展性和韧性等机械性能。
通过马氏体形成和扩散等机制以及各种热处理工艺，金属可针对特定应用进行定制。
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