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热处理一般包括加热、保温、冷却三个过程。

热处理一般包括加热、保温和冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程相互联系，没有中断。

加热是热处理的重要过程之一。金属热处理的加热方式有很多种，最早是以木炭和煤为热源，然后是液体和气体燃料。电的应用使加热容易控制，没有环境污染。这些热源可以被熔盐或金属甚至漂浮的颗粒直接加热或间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，往往会导致氧化脱碳(即钢件表面含碳量降低)，对热处理后零件的表面性能产生非常不利的影响。因此，金属通常应在受控气氛或保护气氛中加热，在熔盐和真空中加热，也可通过涂层或包装加热。

高真空烧结炉的加热温度是热处理过程的重要工艺参数之一。选择和控制加热温度是保证热处理质量的主要问题。加热温度随待处理的金属材料和热处理目的而变化，但一般在相变温度以上，以获得高温显微组织。另外，转变需要一定的时间，所以当金属工件表面达到所需的加热温度时，必须在此温度下保持一定时间，使内外温度一致，组织转变完成。这个时间叫做保持时间。采用高能量密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理过程中不可或缺的一步。冷却方式因工艺不同而异，主要控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度较快。但由于钢种不同，要求也不同。例如，空气淬硬钢可以在正火相同的冷却速度下硬化。

金属热处理工艺可分为三类:整体热处理、表面热处理和化学热处理。根据加热介质、加热温度和冷却方式的不同，每一类又可分为几种不同的热处理工艺。同一种金属通过不同的热处理工艺可以获得不同的组织，因此具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广泛的金属，其显微组织也是最复杂的，因此钢铁的热处理工艺有很多种。