从锤子的性能看金属的热处理
为期两周的金工实习很快结束了，在这很短的时间内，我们通过师傅讲解，教学视频及自己动手实践体会到了当今工业界普遍应用的生产和制造方法。这次实习是一次有趣并且会影响以后工作和学习的重要实践，不仅教会了我们如何操作机器，还教会我们如何在生活中发现，思考，解决问题，为我们的社会生活提供了宝贵的经验。
在这两周中，我们分别进入了热加工与冷加工车间，并最终将一根锈迹斑驳的铁棒制作成一把刻有花纹的锤子。看到自己做的工件，非常有成就感。但是，在把锤子拿回来用的时候，却发现了很多问题，尤其是在钉东西的时候，总感觉自己做的锤子并没有市场上卖的那样坚硬，同样是铁，为什么区别这么大呢？
最后经过查资料及师傅的讲解，终于发现了原因，原来制作锤子时少了关键的一部，那就是热处理，要想做一个在生活中真正能用得住的锤子，在锤子制作完成后必须得进入热处理车间对金属进行热处理。 在热处理车间我们了解到，热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺，是机械制造中的重要工艺之一，它一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性
能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺
往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显
微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金
属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可
以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用
性能。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有
加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。
加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，
最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的
应用使加热易于控制，且无环境污染。在热处理车间，我们用的
就是电箱加热。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的
盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。在金属加热时，工件暴
露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，
这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常
应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂
料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺
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。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般
都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。
另外，转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加
热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显
微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化
学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要冷却方式包括将金属工件放在热箱内自然冷
却、将工件置于空气中冷却、以及放入沙中冷却、放入油中、放
入水中冷却等。 金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学
热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每
一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同
的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。热处理的冷却方法包括退火，正火，回火，淬火四种基本工艺。退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不
同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到
或接近平衡状态，或者是使前道工序产生的内部应力得以释放，
获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火或称常化是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，
正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料
的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐溶液、有
机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的
某一适当温度进行较长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。而回火又分为高温回火、中温回火、高温回火、多次回火等。
（—）低温回火（150－250度）低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC58－64。
（二）中温回火（250－500度）中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
（三）高温回火（500－650度）高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。
对于自己做的锤子来说，为了提高锤头的硬度和耐磨性，降低脆性，减少其表面氧化和脱碳， 为了使蜗杆的螺纹有较高的硬度和耐磨性，提高蜗杆抗疲劳强度，增加韧性。只需在热处理车间
将垂头卸下，分别对锤头和蜗杆进行整体热处理即可。对于锤头,首先将其放入高温炉内，将炉内温度调至860度，保温20分钟左右。然后将锤头用夹子夹出，放入水中，来回摆动，使锤头冷却。冷却后再放入炉中，调至210度左右，保温一小时。最后再夹出锤头，在水中冷却。这样，锤头的热处理就基本完成了。对于蜗杆来说，先将其放入高温炉内，将温度调至840度，经过一段时间的保温将其拿出，在空气中冷却。等冷却之后再将其放入炉内，将温度调至825度，保温0.7小时，放入水中冷却。最后将其放入炉中，调至530度，保温大约6,7分钟，最后冷却。这样蜗杆的热处理就完成了。如果在工业制造上，热处理之后，还要进行最后检测，即各个处理工序之后进行硬度和质量的检验，
在对锤子的热处理过程中，我明白了，普通的钢铁要想成为真正的好锤子，不仅要经过高温、高压的锻造，高速旋转的切割，还需经过淬火的洗礼。现在还是普普通通的大学生的我们，要想在社会上立足、发展、展示自己的才能，就不能贪图温室的阳光，不能逃避现实的黑暗，不能满足眼前小小的成功，毕竟，在布满荆棘的路上，我们要走的，还很远......
通过这次实习，我们了解到了现代工业的生产方式及生产工艺，特别是热处理在工件生产中的重要性。还有我们在生活中，要善于用已学过的知识来解决生活中遇到的问题。理论和实践是相辅相成的，而本次实习正是为我们直接提供了这个桥梁，它让我
们把从书本上学到的东西加以运用，同时也让我们学习到了从书本上学不到的东西。不仅满足了我们好奇的心情，而且还有那种工作时的艰辛，更重要的，是它让我们有了一种责任感，对社会发展的责任，对国家的责任。这种责任感促使我更加认真的学习，努力充实自己，用科技知识武装自己，这样才能在社会上立足，才能回报父母，报效祖国！
