“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定 的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固 溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性 磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的 方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入砑两行化学热处理。
表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表 面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件碓诤碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。
例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性；齿轮采用正确的热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。
钢的分类
钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于 2.11% 。钢是经济建设中极为重要 的蚴舨牧稀 钢按化学成分分为碳素钢（简称碳钢）与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除 铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能， 又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学 技虻难杆俜⒄梗碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是 在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素）而得到的多元合金。与碳钢比，合 金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。 由于钢材品种繁多，为了便于生产、保管、选用与研究，必须对钢材加以分类。按钢材的用 途、化学成分、质量的不同，可将钢分为许多类：
一． 按用途分类 按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
结构钢：
1. 用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。
2．用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。
工具钢：用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。
特殊性能钢：是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。 二． 按化学成分分类
按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高 碳钢（含碳量≥0.6%）。 合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢（合金元素总含量≤5%）；中合金钢（合金元素 总含量=5%--10%）；高合金钢（合金元素总含量＞10%）。此外，根据钢中所含主要合金元素 种类不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。
三． 按质量分类 按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢（含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%；或磷、 硫含量均≤0.050%）；优质钢（磷、硫含量均≤0.040%）；高级优质钢（含磷量≤0.035%、含 硫量≤0.030%）。 此外，还有按冶炼炉的种类，将钢分为平炉钢（酸性平炉、碱性平炉），空气转炉钢（酸性 转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢）与电炉钢。按冶炼时脱氧程度，将钢分为沸腾钢（脱0 不完全），镇静钢（脱氧比较完全）及半镇静钢。 钢厂在给钢的产品命名时，往往将用途、成分、质量这三种分类方法结合起来。如将钢称为 普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金 工具钢等。
金属材料的机械性能 金属材料0性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造 过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏， 决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同， 如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在 使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材 料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。 在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用 过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。 金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压 缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包 括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
1． 强度 强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用 方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、 抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指
针。
2． 塑性 塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。
3． 硬度 硬度是衡量金材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它 是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定 其硬度值。 常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。
4． 疲劳 面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上，许多机 器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。
5． 冲击韧性 以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做 冲击韧性。
