热处理是利用加热、保温、冷却来改变、调整钢和其他金属材料组织和性能的工艺技术。

     对于大多数金属来说,在结晶后晶体类型都是不变的,而铁、锡、锰、钛等的晶格却随着温度的变化而变化,纯铁在1535-1390℃时为体心立方晶格,称为a铁(也称~δ铁),在910~1390℃时为面心立方晶格,称为y铁,在910℃以下又转变为体心立方晶格的a铁。这种同一种金属能以几种晶格类型存在的性质称为同素异晶性,而固态金属改变晶格类型的过程

称为同素异晶转变。这个转变存在着重新成核和晶粒长大的形成过程,因为这个转变是金属由液态结晶凝固成固态后的再一次重新结晶,为区别金属凝固时的*次结晶,把它称为二次结晶,需要特别注意的是:铁的同素异晶转变过程有体积变化,从面心立方晶格的y铁转变为体心立方晶格的a铁时,体积是

增大的,这是铁加热和冷却时发生结构转变产生组织应力的原因。912℃以下铁都是以体心立方晶格的a铁存在的,但在910-770℃之间无磁性,称无磁a铁,而在770℃以下有磁性,称为有磁a铁,因为在有磁和无磁之间的转变没有晶格的变化,因此不是同素异晶转变。77℃是a铁的磁性转变温度。

     钢是铁与碳以及其他一些元素组成的合金,是一个很复杂的物质,碳以及Si、Mn、Cr等元素与铁在液态下是互相溶解的或部分溶解。同样,在固态时铁与各元素之间仍能保持着互相溶解和部分溶解的状态,把在固态下也具有互相溶

解能力的两种物质(组元)形成的合金称为固溶体。如在钢中a铁与碳之间形成的固溶体,称为铁素体,用字母F表示。铁素体的强度、硬度很低而具有高的韧性、塑性,并且和a铁一样在77℃以上有磁性,在770℃以下无磁性。y铁

与碳也可以在固态下互溶,而且y铁比a铁溶解碳的能力更大一些,通常把碳溶解在y铁内的固溶体称为奥氏体,用字母A表示。奥氏体强度不大,塑性高。与Y铁一样奥氏体也无磁性。

     在钢中还有一种是铁与碳按一定比例结合成新的金属化合物一FeC,称为渗碳体。Fe3C含碳量为66.7%,熔点1265℃,具有复杂的晶格形式,其硬度很高,并且很脆,几乎没有塑性,是一个十分不稳定的化合物,在特定的条件下会分解为铁和石墨,通常用字母C表示。

      钢中还有一类常见的组织称为珠光体,用字母P表示,它是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，一般呈片状,在727℃发生共析反应时生成的,在珠光体中铁素体和渗碳体都保持自己的原有晶格类型,所以珠光体性能是铁素体和渗

碳体的平均值。