金属热处理原理的演变及成熟
金属热处理原理产生于19世纪后半叶，20世纪中成长，21世纪初成熟。经历约160年的研究，在科研、生产实践中日臻完善。
2025-03-22
金属材料热处理工艺于公元前数百年已成功应用于社会生活及战争。但金属热处理原理却始于19世纪，落后于工艺技巧近2000多年。从现代广泛 的工业领域来说，金属热处理原理现称为金属固态相变。本文仅就此理论的产生、发展和演变加以简单分析和论述，并彰显我国学者在固态相变理 论研究中的成就和贡献。
我国是世界上应用热处理技术最早的国家，早在商朝即开始采用退火来处理金箔，到战国时期(公元前 403~前 221年)，已经采用退火、淬火、正火和 渗碳等技术来提高钢铁器件的性能。我国是应用马氏体组织和淬火技术最早的国家，辽宁三道壕出土的西汉钢剑、满城刘胜墓出土的刀剑等都具 有淬火马氏体组织。用“炼钢赤刀，用之切玉如泥焉”描写热处理技术的高水平。唐宋年间，中国是世界科学技术的中心，金属成型(铸、锻、焊)和热处 理技术处于世界领先水平。
金属热处理原理的核心内容是研究成分、组织结构和性能三者之间的关系及其变化规律。两千多年前的《考工记》中记载六种铜合金的成分配比、 性能和用途的论述，与现代铜合金几近一致。这就是金属学理论，只是缺少组织结构说明(当时不具备条件)。这实际上是热处理原理的雏形(或称萌芽)。
唐宋年间，我国热处理技艺处于世界领先水平，但弄不清也没有条件了解金属内部的组织结构及其变化规律。即只有工匠手艺，而没有发展为科学 理论。
19世纪，由于西方工业技术的发展，对于热处理引起金属性能的特殊变化，引起人们探究金属内部奥秘的兴趣，首先发明了显微镜，应用金相技术 等手段来探查金属内部的变化。
1864年索拜(Sorby)首先在碳素钢中观察到珠光体，人类第一次观察到钢的内部情景，称其为:“珠光的组成物”(Pearly Constituent)。后命名为珠光 体(Pearlite)。从此人类开始迈进金相学的门槛。
1868年切尔诺夫发现钢在加热和冷却过程中，在某特定温度有组织转变发生，即发现了临界点。热处理工艺向科学迈进了一大步，开始走进固态相 变的大门。
1878年，德国冶金学家Martens等用金相显微镜观察到淬火钢中的一种硬相，首先发现的是高碳针状马氏体。1895年法国人0smond将其命名为马 氏体( Martensite).
至此，也就是在19世纪后半叶，人们开始认识珠光体和马氏体。开始研究热处理后金属内部的组织结构和组织转变。从此，金属热处理从工匠手艺走向科学，开始探究钢中的相变过程及其变化规律。
