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金屬熱處理是對工件整體加熱，然后以適當的速度冷卻，以改變其圍觀金相機構從而改變整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

1、退火（Annealing）工藝：退火是將工件加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，或者是使前道工序產生的內部應力得以釋放，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。以45號鋼為例，退火后的金相為奧氏體，退火后變得太軟，一般45鋼都不做退火處理。

2、正火（Normalization）工藝：正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用于改善材料的切削性能，也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。以45號正火后金相為奧氏體+珠光體。   

3、淬火（Quenching）工藝：淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其他無機鹽溶液、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。后鋼件變硬，但同時變脆。以45號鋼為例，很少單單淬火，因為它難得到想要的硬度。 

4、回火（Tempering）工藝 ：回火是為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高溫而低于650℃的某一適當溫度進行較長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。